具有鳍片的超重力装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种超重力装置，特别是涉及一种具有鳍片的超重力装置。


背景技术：

2.超重力装置可通过强大的离心力使液体分散，大幅提高气
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液两相之间的接触面积，得以强化质量传递(mass transfer)效率。然而，超重力装置的旋转床外侧与外壳之间的空间通常仅作为气体流通空间，超重力装置内的空间未能充分被用于质量传递。此外，例如将超重力装置应用于进行气
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液相变(phase transition)与质量传递的操作或精馏操作时，由于液体及气体之间发生相变化时会迅速吸收或放出热量，使得导入液体及气体的温度产生改变而难以维持，因此所欲进行需要维持特定温度的气
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液相变难以持续发生。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种具有鳍片的超重力装置，可以克服上述背景技术的缺点。
4.本实用新型所述的具有鳍片的超重力装置，包含外壳、旋转轴、旋转床、鳍片单元及夹套。
5.该外壳形成有连通外部的进气口，并包括底壁、顶壁及围绕壁。该顶壁相对于该底壁设置。该围绕壁两端分别连接并围绕该底壁及该顶壁，该围绕壁具有位于内侧的内壁面及位于外侧的外壁面。
6.该旋转轴穿设于该底壁。
7.该旋转床设置于该外壳内并界定出位于该旋转床中间的流通空间。该旋转床包括连接该旋转轴的旋转基壁及自该旋转基壁朝该顶壁延伸的传质部。该顶壁形成有连通该流通空间的出气口。
8.该鳍片单元设置于该内壁面上并包括多个鳍片，每一鳍片自该内壁面朝该传质部延伸并与该旋转床相间隔。
9.该夹套围绕于该外壁面，并充填传热介质。
10.优选地，该进气口延伸穿过该围绕壁的内壁面及外壁面。
11.优选地，该旋转基壁位于虚拟平面，该虚拟平面延伸分割该进气口。
12.在本实用新型的部分具体实施例中，该鳍片单元包括多个环状鳍片，每一环状鳍片环绕该旋转床，所述环状鳍片在自邻近该进气口下缘朝向该进气口上缘的纵向方向上彼此间隔排列，且该进气口概呈圆形。在本实用新型的其他部分具体实施例中，该进气口概呈方形。
13.在本实用新型的部分具体实施例中，每一环状鳍片被分隔为分别位于该进气口两侧的左侧环状鳍片及右侧环状鳍片。
14.在本实用新型的其他部分具体实施例中，该鳍片单元包括多个纵向鳍片，每一纵向鳍片在自邻近该进气口上缘朝向该顶壁的纵向方向上延伸，所述纵向鳍片环绕该旋转床
彼此间隔排列，且该进气口概呈长条形并邻近于该底壁。
15.在本实用新型的其他部分具体实施例中，该鳍片单元还包括多个纵向鳍片，每一纵向鳍片在自邻近该底壁朝向该顶壁的纵向方向上延伸，所述纵向鳍片位于该进气口的对侧并环绕该旋转床排列，以使所述环状鳍片分隔为分别位于该进气口两侧的多个彼此间隔排列的左侧环状鳍片及多个彼此间隔排列的右侧环状鳍片。
16.优选地，本实用新型所述的具有鳍片的超重力装置还包含液体导管，从该外壳外部延伸到该流通空间中，适于供应液体进入该流通空间。更优选地，该底壁形成有出液口，供该液体排出该外壳。可选择地，该出液口与该进气口为共用的同一开口。
17.本实用新型的有益效果在于：本实用新型具有鳍片的超重力装置通过该围绕壁的内壁面上的该鳍片单元可引导气体在该外壳内均匀流动分散，且可增加气
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液接触面积来提升质量与热量的传递效率。
附图说明
18.本实用新型的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：
19.图1是本实用新型具有鳍片的超重力装置的第一实施例的剖面侧视示意图；
20.图2是沿图1中的线
ⅱ–ⅱ
所截取的剖面俯视示意图；
21.图3是本实用新型具有鳍片的超重力装置的第二实施例的剖面侧视示意图；
22.图4是沿图3中的线
ⅳ–ⅳ
所截取的剖面俯视示意图；
23.图5是本实用新型具有鳍片的超重力装置的第三实施例的剖面侧视示意图；
24.图6是沿图5中的线
ⅵ–ⅵ
所截取的剖面俯视示意图；
25.图7是本实用新型具有鳍片的超重力装置的第四实施例的剖面侧视示意图；
26.图8是沿图7中的线
ⅷ–ⅷ
所截取的剖面俯视示意图；
27.图9是本实用新型具有鳍片的超重力装置的第五实施例的剖面侧视示意图；及
28.图10是沿图9中的线
ⅹ–ⅹ
所截取的剖面俯视示意图。
具体实施方式
29.在本实用新型被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
30.本实用新型将就以下实施例来作进一步说明，但应了解的是，所述实施例仅为例示说明用，而不应被解释为本实用新型实施的限制。
31.参阅图1与图2，本实用新型具有鳍片的超重力装置的第一实施例包含外壳1、旋转轴2、旋转床3、鳍片单元5、夹套6及液体导管7。
32.该外壳1包括底壁11、顶壁12及围绕壁13。该底壁11形成有出液口111，供该液体排出该外壳1。该顶壁12相对于该底壁11设置。该围绕壁13两端分别连接并围绕该底壁11及该顶壁12，该围绕壁13具有位于内侧的内壁面131及位于外侧的外壁面132且形成有延伸穿过该内壁面131及外壁面132的进气口133。该进气口133概呈圆形，且该进气口133在该旋转轴2的径向上延伸。
33.该旋转轴2穿设于该底壁11。
34.该旋转床3设置于该外壳1内并通过动密封件4连接该外壳1，界定出位于该旋转床
3中间的流通空间30。该旋转床3包括连接该旋转轴2的旋转基壁31及自该旋转基壁31朝该顶壁12延伸的传质部32。该顶壁12形成有连通该流通空间30的出气口121。该旋转基壁31位于虚拟平面s，该虚拟平面s延伸分割该进气口133。在第一实施例中，该旋转床3是旋转填充床(rotating packed bed,rpb)且该传质部32包括填充层。
35.该鳍片单元5设置于该内壁面131上并包括多个环状鳍片51，每一环状鳍片51自该内壁面131朝该传质部32延伸并与该旋转床3相间隔，每一环状鳍片51环绕该旋转床3，所述环状鳍片51在自邻近该进气口133的下缘朝向该进气口133的上缘的纵向方向l上彼此间隔排列。每一环状鳍片51被分隔为分别位于该进气口133左右两侧的左侧环状鳍片51a及右侧环状鳍片51b。
36.该夹套6围绕于该外壁面132，并充填传热介质，该传热介质在该夹套6内流通以利进行热量传递。
37.该液体导管7从该外壳1外部延伸到该流通空间30中，适于供应液体进入该流通空间30。
38.当该旋转轴2被外部驱动而旋转以使该旋转床3相对于该外壳1旋转时，液体(如含异丙醇的废水)自该液体导管7进入该流通空间30，接触到该传质部32的液体会受到旋转所产生的离心作用力在该旋转轴2的径向上由内向外流动，在通过该传质部32后接触该围绕壁13的内壁面131及所述环状鳍片51，在此处累积的液体最后流至该底壁11并经由该出液口111排出。同时，气体(如空气)经由该进气口133被引入该外壳1内，并可沿着所述环状鳍片51向两侧流动分散，得以导流该气体以分配从不同方位进入该传质部32的不同区域；且可在该围绕壁13的内壁面131及所述环状鳍片51上增加气
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液接触面积。该气体进入该传质部32后，在该传质部32中以逆流方式接触该液体，以进行气体与液体之间的相变化、热量传递与质量传递，随后进入该流通空间30并经由该出气口121排出。同时，该液体及该气体可通过接触该围绕壁13的内壁面131及所述环状鳍片51而与围绕于该外壁面132的夹套6所充填的传热介质进行热量传递。
39.参阅图3与图4，本实用新型具有鳍片的超重力装置的第二实施例与该第一实施例类似，差异处在于在第二实施例中，该进气口133概呈方形，且该进气口133在该外壳1的一个切线方向上延伸。每一环状鳍片51自该进气口133的左侧环绕该旋转床3至该进气口133的右侧。
40.参阅图5与图6，本实用新型具有鳍片的超重力装置的第三实施例与该第一实施例(参阅图1与图2)类似，差异处在于在第三实施例中，该鳍片单元5包括多个纵向鳍片52且不包括该第一实施例中的所述环状鳍片51，每一纵向鳍片52在自邻近该进气口133的上缘朝向该顶壁12的纵向方向l上延伸，所述纵向鳍片52环绕该旋转床3彼此间隔排列，且该进气口133概呈长条形并邻近于该底壁11。
41.在第三实施例中，当该旋转轴2被外部驱动而旋转以使该旋转床3相对于该外壳1旋转时，该液体在通过该传质部32后接触该围绕壁13的内壁面131及所述纵向鳍片52。该气体经由该进气口133被引入该外壳1内，并可从不同方位沿着所述纵向鳍片52向上流动分散，得以导流该气体以分配从不同高度位置进入该传质部32的不同区域；且可在该围绕壁13的内壁面131及所述纵向鳍片52上增加气
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液接触面积。同时，该液体及该气体可通过接触该围绕壁13的内壁面131及所述纵向鳍片52而与围绕于该外壁面132的夹套6所充填的传
热介质进行热量传递。
42.参阅图7与图8，本实用新型具有鳍片的超重力装置的第四实施例与该第一实施例类似，差异处在于在第四实施例中，该鳍片单元5还包括多个纵向鳍片52，每一纵向鳍片52在自邻近该底壁11朝向该顶壁12的纵向方向l上延伸，所述纵向鳍片52位于该进气口133的对侧并环绕该旋转床3排列，以使所述环状鳍片51分隔为分别位于该进气口133两侧的多个彼此间隔排列的左侧环状鳍片51a及多个彼此间隔排列的右侧环状鳍片51b。
43.在第四实施例中，当该旋转轴2被外部驱动而旋转以使该旋转床3相对于该外壳1旋转时，该液体在通过该传质部32后接触该围绕壁13的内壁面131及所述环状鳍片51与所述纵向鳍片52。该气体经由该进气口133被引入该外壳1内，并可沿着所述左侧环状鳍片51a及所述右侧环状鳍片51b向左右两侧流动分散，得以导流该气体以分配从不同方位进入该传质部32的不同区域，且可导流该气体经过该旋转基壁31下方(即该虚拟平面s下方)后沿着所述纵向鳍片52向上流动分散，得以分散该气体从不同高度位置进入该传质部32的不同区域；且可在该围绕壁13的内壁面131及所述环状鳍片51与所述纵向鳍片52上增加气
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液接触面积。同时，该液体及该气体可通过接触该围绕壁13的内壁面131及所述环状鳍片51与所述纵向鳍片52而与围绕于该外壁面132的夹套6所充填的传热介质进行热量传递。
44.此外，该旋转床3也可以是折流式旋转床(rotating zigzag bed,rzb)且该传质部32包括多个折流圈。参阅图9与图10，本实用新型具有鳍片的超重力装置的第五实施例与该第三实施例(参阅图5与图6)类似，差异处在于在第五实施例中，该外壳1的围绕壁13不形成该第三实施例中的该进气口133，该出液口111与该进气口133为共用的同一开口，该旋转床3是折流式旋转床且该传质部32包括多个静折流圈及多个动折流圈且不需通过该第三实施例中的该动密封件4连接该外壳1，每一纵向鳍片52在自邻近该底壁11朝向该顶壁12的纵向方向l上延伸。进气口133也可独立设置于围绕壁13上(图未示)。
45.在第五实施例中，当该旋转轴2被外部驱动而旋转以使该旋转床3相对于该外壳1旋转时，该液体在通过该传质部32后接触该围绕壁13的内壁面131及所述纵向鳍片52。该气体经由该出液口111(进气口133)被引入该外壳1内，并可沿着所述纵向鳍片52向上流动分散，进而在该围绕壁13的内壁面131及所述纵向鳍片52上增加气
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液接触面积。
46.综上所述，本实用新型具有鳍片的超重力装置通过该围绕壁13的内壁面131上的该鳍片单元5可引导该气体在该外壳1内均匀流动分散，且可增加气
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液接触面积来提升质量与热量的传递效率，所以确实能达成本实用新型的目的。
47.以上所述，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。