CN2139019Y - 新型网孔波纹填料 - Google Patents
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Abstract
一种新型表面结构形式的网孔波纹填料，是用不
同厚度的金属网片先经热处理，再压延冲成具有特定
规格的菱形小孔，然后压成波纹状。再根据填料直径
切制成需要的尺寸，用扎卷带扎紧成规整网孔波纹填
料。此填料用于化工和炼油生产中具有阻力小、通量
大、可减少塔内壁漏现象、刚性好、强度大、理论板数
高、易制成系列化、制造工艺简单、价格低廉的特点。
用来代替金属丝网波纹填料等填料，并扩大金属网状
波纹填料的应用范围。
Description
本实用新型是涉及一种新型的网孔波纹填料，用于化工和炼油生产及环保领域。
填料塔是化工、炼油等工业中量大面广的重要设备，广泛用于传质和传热，在蒸馏、吸收、萃取、洗涤、冷却和生化处理等过程占有重要地位。近年来，伴随着精细化工、石油化工、化肥等的蓬勃发展，节能技术的开发和环保的需要都促进了各种新型塔填料的研究，其中规整填料特别是波纹填料具有明显优点，日益引起人们的重视。如金属丝网波纹填料虽然效率高、通量大、阻力小、持液量小，但价格昂贵，怕腐蚀，适应面较小，这就影响了大规模的工业应用。不锈钢孔板波纹填料虽然成本低、通量大、阻力小，但效率每米填料理论板数不多，耗用材料较多。因此从几何结构与表面状态着眼，强化传质作用，使新型塔填料兼有丝网和孔板波纹填料的优点，便成为填料开发研究的重要课题。
中国专利88200252中，开发了一种具有菱形孔道的金属板网填料，将板网压成波纹状，虽然具有加工简单、重量较轻、成本较低的优点，但不足之处是金属板网填料菱孔的长短轴是2～3毫米，这种规格缺乏高效精馏分离的性能，无法代替金属丝网波纹填料。在中国专利88200252中，薄金属板未经热处理就冲切拉伸，这只能适用铝材。对于要使硬度和韧性达到一定要求，方能冲压拉伸成长条平直板网带的钛材、不锈钢就不适用，以至无法使钛材、不锈钢波纹填料工业化生产。
本实用新型的目的是提供一种效率高（理论板数高）、阻力小、通量大、减少塔内壁漏现象、刚性好、强度大、易形成系列化、制造工艺简单、无材料损失、表面结构独特、价格低廉、适用材质扩大的新型网孔波纹填料。用来代替金属丝网波纹填料，并扩大金属网状波纹填料应用范围。
为实现该目的，本实用新型提供了一种新型的网孔波纹填料。网孔波纹填料用了各种不同厚度的金属网片，其材质可以是不锈钢、钛、铝、铜。经过预处理，最好是热处理，再压延冲成网孔板条带，具有特定规格的菱形小孔。菱孔的长短轴是0.8～1.9毫米，网孔梗粗是0.1～0.15毫米，齿顶角70～100°，最好是75～90°，开孔率是32～38％。这种特定的规格是液体形成液膜的最佳方案。然后把上述带有菱形小孔的金属条带压成波纹状，再根据填料直径切制成需要的尺寸。
压成波纹状的菱形网孔片按顺序平行垂直排列，相叠成一规整网孔波纹填料，相邻两片波纹条片的波纹方向相反，波纹方向与塔轴倾斜角是20～50°，最好是30°或45°。规整网孔波纹填料是用扎卷带扎紧，规整网孔波纹填料也可以分成若干小块，每块用固定箍固定，随后用扎紧带将它们扎紧。扎卷带可以是钢丝、铁皮、不锈钢、铝、铜，最好是用带孔的花纹带卷捆扎成形或用直纹条带卷捆扎成形。每盘填料紧密地装满塔截面，相邻的两盘填料交错45～90°装填，最佳的两盘填料是交错90°装填。
这种新型的规整波纹填料其表面结构独特，加工简便，无材料损失，使用该填料，在相同分离情况时，成本可比金属丝网波纹填料降低30％以上，更适用于分离难度大、要求压降小、有腐蚀性的物系分离。
下面将结合对实施本实用新型的详细描述及其附图的说明，对本实用新型的结构组成、技术原理及其优点作介绍。
本实用新型的附图为：
图1是本实用新型规整网孔波纹填料的总图。
图2是网孔波纹条片装配示意图。
图3是菱形小孔放大图。
图4是规整网孔波纹填料性能图。
图5是波纹填料性能比较图。
图6是波纹填料经济性能比较图。
如图1～图3所示，本实用新型规整网孔波纹填料的组成和总体结构如下，钛材经热处理后，冲压拉伸成网孔均匀、长条平直的板网带、且具有特定规格的菱孔［1］、网孔梗粗［2］，然后压成网孔波纹条片［3］。根据一定尺寸切制网孔波纹条片，平行垂直排列的相邻两片波纹状的菱形网孔条片的波纹方向相反、波纹方向与塔轴倾斜角是30°或45°，规整网孔波纹填料可以分成若干块，每块由分块固定箍［4］固定，再用扎卷带［5］扎紧组装成盘状规整波纹填料［6］。在使用时每盘规整波纹填料紧密地装满塔截面，相邻两盘填料交错90°装填。分块固定箍固定是适宜于大直径无法兰塔的填料。
用正庚烷／甲基环已烷、顺式萘烷／反式萘烷国际通用标准体系测定，汽相功能因素与分离效率的关系曲线如图4所示，横轴代表汽相功能因素F，纵轴分别代表网孔波纹填料每米填料压降△P／m、每米填料理论板数nt和分离功F·nt。网孔波纹填料效率随F因素的减小而明显上升，常压精馏条件下最高达每米填料9.5块理论塔板，在真空精馏试验时，最高达每米填料12块理论板，而且在宽广的负荷范围内填料效率变化不大。
波纹填料性能比较如图5所示，横轴是汽相动能因素F，纵轴是每块理论板压降△P／nt和每块填料理论板数nt。图中，曲线代表网孔波纹填料，x曲线代表450型孔板波纹填料，△曲线代表CY型金属丝网波纹填料。可以看出，当汽相动能因素F小的时侯，网孔波纹填料的每块理论板压降相对为小、而此时网孔波纹填料的每米填料理论板数明显大于其他填料。
波纹填料经济性能比较如图6所示，横轴是汽相动能因素F，纵轴是比填料成本c·a／F·nt，图中曲线1代表国外CY型填料，曲线2代表SW型网孔波纹填料，曲线3代表国内CY型填料。可以看出，在各自最佳的工作负荷下，SW型网孔波纹填料的比填料成本最低。
网孔波纹填料特性数据如表所示
| 填料型号 | 材质 | 峰高（毫米） | 水力直径（毫米） | 倾角 | 比表面积 | 空隙率％ |
| SW-1型 | 不锈钢、钛、铝、铜等 | 4.5 | 5.7 | 45° | 643 | 91.6 |
| SW-2型 | 6.5 | 9 | 30°或45° | 450 | 95.5 |
本实用新型由于采用了如图1～如图3的结构，所以在填料塔内使用了本实用新型的填料，可以减少塔内壁漏现象，可以使填料塔内运转连续性好，汽液接触表面积大，使传质速度快，阻力小，能耗低，易放大。
本实用新型的网孔波纹填料是具有比较理想的结构型式，其轴向空隙率大，蒸汽通路接近轴向致使阻力小，特殊的网孔结构使毛细作用强，液体易于扩散润湿，材料及结构也有利于液体径向扩散，波纹填料有效比表面积大。规整排列与装填也降低了形状阻力，增大了通量。
本实用新型从填料几何结构与表面状态着手，依据强化膜式传质的机理开发。综合了金属丝网波纹填料高效性和金属孔板波纹填料经济性的双重优点，又尽力克服了两者不足之处，更具有高效和价廉的特点，特别适宜于高真空蒸馏和小流量蒸馏。
综上所述，采用菱孔长短轴0.8～1.9毫米、网孔梗粗0.1～0.15毫米、齿顶角75～90°、开孔率32～38％的新型表面结构型式的本实用新型的规整网孔波纹填料，具有明显的阻力小，通量大，防止壁漏现象，理论板数高，易放大，价廉的优点，从而保证了化工和炼油生产的连续操作，克服了现有技术中同类填料中尚存的不足之处。
Claims (5)
1、一种规整网孔波纹填料，包括压成波纹状的菱形网孔片、平行垂直排列、扎卷带，其特征是：金属板材经过热处理后，冲压拉伸成网孔板条带，然后再压成波纹状条片，其各部尺寸菱孔[1]的长短轴是0.8～1.9毫米，网孔梗粗[2]是0.1～0.15毫米，齿顶角70～100°，开孔率是32～38%，按需尺寸切制的波纹条片[3]相叠成一规整网孔波纹填料[6]，相邻两片波纹条片以波纹方向相反并使波纹方向与塔轴倾斜角是20～50°，规整网孔波纹填料是用扎卷带[5]扎紧，规整网孔波纹填料也可以分成若干小块，每块用固定箍[4]固定，随后用扎紧带将它们扎紧。
2、据权利要求1所述的规整网孔波纹填料，其特征是：最佳的齿顶角是75～90°。
3、据权利要求1所述的规整网孔波纹填料，其特征是：最佳的波纹方向与塔轴倾斜角是30°或45°。
4、据权利要求1所述的规整网孔波纹填料，其特征是：扎卷带由不锈钢、铜、铝做，在表面是带孔的花纹带或直纹条带。
5、据权利要求1、2、3、4所述的规整网孔波纹填料，其特征是：规整网孔波纹填料的材质是不锈钢或钛或铝或铜。
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|---|---|---|---|
| CN 92221678 CN2139019Y (zh) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 新型网孔波纹填料 |
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| CN104841351A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-08-19 | 杭州立久科技有限公司 | 聚四氟乙烯的立体式规整填料及其制法 |
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-
1992
- 1992-11-24 CN CN 92221678 patent/CN2139019Y/zh not_active Expired - Lifetime
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| CX01 | Expiry of patent term |