专利名称：塑料材质的异型矩鞍填料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型高效散装填料，属于化工传质、传热塔内填料技术领域。
背景技术：
填料塔是一种重要的气液传质设备，在化学工业中应用非常广泛。塔填料是填料塔中气液接触的基本构件，它的作用效果是由其形状、尺寸和材质等因素所决定的。填料的制作可采用金属、塑料和陶瓷等不同材质，与其它材质的填料相比，塑料填料具有质量轻、耐腐蚀、造价低等优点，但它的显著缺点是表面润湿性能差。克服这一缺点的方法是对填料表面进行处理，但处理过程较繁琐，效果亦不甚显著。另一种方法是制造具有独特构型的填料，使其不完全依赖填料表面的液膜进行传质，塑料异型矩鞍填料就是基于这种设想而研制开发的。塑料异型矩鞍填料具有流动阻力小、气体通量大、传质效率高等优点，其综合性能优于塑料阶梯环填料，可广泛应用于吸收、解吸、除尘、萃取以及换热等塔设备中，在化工、石油、化肥、制药等工业过程中具有广泛的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种塑料材质的异型矩鞍填料，该填料具有质量轻、造价低、比表面积大、空隙率高、传质效率高等优点。
本发明是通过下述技术方案加以实现的。一种塑料材质的异型矩鞍填料，其特征在于，该填料包括一个半圆斜面鞍环和一个半圆筋环，两半环之间相对通过连接板5、两环中点之间的垂直拉筋8和半圆筋环直径水平拉筋10连接构成具有规则缺欠的类似圆盘状；所述的半圆斜面鞍环包括两条半径不等的带向上翻边的弧鞍肋条1、2，它们两端之间的连接板3、及中间之间连接短条6，构成弧形坡面上形成矩形孔洞的半圆斜面鞍环；所述的半圆筋环包括两条半径相同且小于弧鞍肋条半径的弧筋条4，及其它们中点之间的连接短条7；由垂直拉筋和水平拉筋的相交点到两条弧鞍肋条之间的连接短条6的之间设置斜拉筋9。
上述填料的轴向长度即填料的厚度为9～15mm，且半圆斜面鞍环和半圆筋环厚度相等；上述填料的带向上翻边长弧鞍肋条半径为14～28mm；上述填料的带向上翻边短弧鞍肋条半径为11～23mm；上述填料的弧筋条半径为8～15mm；上述填料的两条弧鞍肋条之间短条长度、两条弧筋条之间短条长度均为3～5mm；
上述填料的拉筋宽度为3～5mm；上述填料的各种构件的壁厚均为1～1.5mm。
本发明优点是，将阶梯环填料和环矩鞍填料的结构巧妙结合成一体，兼有阶梯环填料和环矩鞍填料的特点。填料的侧壁极为开敞，坡状的鞍形表面，更有利于气体和液体的流动与分散，在填料层内极少产生沟流和死角，有利于填料表面液膜的更新。填料的不对称性增加了装填时的定向机率，使得填料之间的接触以点接触为主，这样既减小了气体通过填料层的阻力，又成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，促进了液膜的更新频率。该填料具有质量轻、造价低、比表面积大、空隙率高、传质效率高等优点。
图1为本发明填料的立体照片图。
图2为图1顺时针转45°斜放照片图。
图3为图1的俯视照片图。
图4为图1后视照片图。
图中，1为长弧鞍肋条，2为短弧鞍肋条，3为弧鞍肋条的连接板，4为弧筋条，5为半圆斜面鞍环与半圆筋环的连接板，6为两弧鞍肋条之间连接短条，7为弧筋条的连接短条，8为垂直拉筋，9为斜拉筋，10为水平拉筋。
具体实施例方式
实施例本发明填料有公称尺寸为DN50、DN38、DN25三种规格，公称尺寸是指长弧鞍肋条1的直径与短弧鞍肋条2的直径的算术平均值。三种规格异型矩鞍填料的几何特性如下表公称尺寸空隙率ε 比表面积α 填料因子φ 堆积个数n堆积密度ρP/mm /(％) /(m2/m3) /(1/m)/(个/m3)/(kg/m3)DN500.945 95.6 113.3 1016061.2DN380.932 136.7 168.9 2458865.8DN250.926 198.1 249.5 9267399.5以空气—水为物系，采用直径为300mm，填料层高度为1200mm的填料塔，对该填料的流体力学性能进行了测定。测定数据表明，该填料压降低、流动阻力小、气体通量大，与相同规格的塑料阶梯环比较，其单位高度填料层压降降低10％以上。以氨—空气—水为物系，采用直径为300mm，填料层高度为800mm的填料塔，对该填料的传质性能进行了测定。测定数据表明，该填料传质效率较高，与相同规格的塑料阶梯环比较，其气相总体积传质系数提高8％以上。
权利要求
1.一种塑料材质的异型矩鞍填料，其特征在于该填料包括一个半圆斜面鞍环和一个半圆筋环，两半环之间相对通过连接板(5)、两环中点之间的垂直拉筋(8)和半圆筋环直径水平拉筋(10)连接构成具有规则缺欠的类似圆盘状；所述的半圆斜面鞍环包括两条半径不等的带向上翻边的弧鞍肋条(1)、(2)，它们两端之间的连接板(3)、及中间之间连接短条(6)，构成弧形坡面上形成矩形孔洞的半圆斜面鞍环；所述的半圆筋环包括两条半径相同且小于弧鞍肋条半径的弧筋条(4)，及其它们中点之间的连接短条(7)；由垂直拉筋和水平拉筋的相交点到两条弧鞍肋条之间的连接短条(6)的之间设置斜拉筋(9)。
2.按权利要求1所述的填料，其特征在于填料的轴向长度即填料的厚度为9～15mm，且半圆斜面鞍环和半圆筋环厚度相等。
3.按权利要求1所述的填料，其特征在于带向上翻边长弧鞍肋条半径为14～28mm。
4.按权利要求1所述的填料，其特征在于带向上翻边短弧鞍肋条半径为11～23mm。
5.按权利要求1所述的填料，其特征在于弧筋条半径为8～15mm。
6.按权利要求1所述的填料，其特征在于两条弧鞍肋条之间短条长度、两条弧筋条之间短条长度均为3～5mm。
7.按权利要求1所述的填料，其特征在于拉筋宽度为3～5mm。
8.按权利要求1所述的填料，其特征在于各种构件的壁厚均为1～1.5mm。
全文摘要
本发明公开了一种新型高效散装填料，属于化工传质、传热塔内填料技术领域。该填料包括一个半圆斜面鞍环和一个半圆筋环，两半环之间相对通过连接板、两环中点之间的垂直拉筋和半圆筋环直径水平拉筋连接构成具有规则缺欠的类似圆盘状；所述的半圆斜面鞍环包括两条半径不等的带向上翻边的弧鞍肋条，它们两端之间的连接板、及中间之间连接短条，构成弧形坡面上形成矩形孔洞的半圆斜面鞍环；所述的半圆筋环包括两条半径相同且小于弧鞍肋条半径的弧筋条，及其它们中点之间的连接短条；由垂直拉筋和水平拉筋的相交点到两条弧鞍肋条之间的连接短条的之间设置斜拉筋。本发明优点是，比表面积大、空隙率高、传质效率高，并且质量轻、造价低。
文档编号B01J19/30GK1623646SQ20041007230
公开日2005年6月8日 申请日期2004年10月8日 优先权日2004年10月8日
发明者贾绍义, 吴松海, 孙永利, 谷玉水, 谷永强, 赵沧燕 申请人:天津大学