塑料材质的异型矩鞍填料 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
本发明地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。
附图说明
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)
DN50 0.945 95.6 113.3 10160 61.2
DN38 0.932 136.7 168.9 24588 65.8
DN25 0.926 198.1 249.5 92673 99.5
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。