[发明专利]带孔花形多筋陶瓷填料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工设备填料领域，尤其涉及一种带孔花形多筋陶瓷填料及其制备方法。

背景技术

自然通风冷却塔是靠塔内外的空气密度差或自然风力形成的空气对流作用进行通风的冷却塔，基本工作原理为热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内，通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面；干燥的低焓值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内，热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换，高湿度高焓值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底盆内，经出水管流入主机。一般情况下，进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气，水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差，当风机运行时，在塔内静压的作用下，水分子不断地向空气中蒸发，成为水蒸气分子，剩余的水分子的平均动能便会降低，从而使循环水的温度下降。

由上述工作原理可知，其中的填料对于冷却塔的热交换效果起到非常关键的作用；目前，冷却塔使用较多的是塑料S波淋水填料，但是这种填料，以来由于材料的为塑料，容易老化、变质导致使用寿命短、稳定性差，而且耐腐蚀性能低，易形成二次污染，导热性能也比较差；其次，塑料S波淋水填料由于结构为多层成S型的塑料板相互叠加构成的块状，导致其与介质进行热交换的过程阻力大、效率低，而且这种结构的塑料板填料其比表面积比较小，导致交换介质接触面积小，不利于传质。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种使用寿命长、不易老化、稳定性好，耐腐蚀，不易形成二次污染，且导热性能好，比表面积大，易于传质的带孔花形多筋陶瓷填料。

为了解决上述技术问题，本实用采用的技术方案为：一种带孔花形多筋陶瓷填料，包括陶瓷填料本体，陶瓷填料本体由七个横截面为正六边形的空心柱体相互拼接构成；所述的七个横截面为正六边形的空心柱体分为上、中、下三排，上排和下排分别为两个空心柱体，中排为三个空心柱体；七个空心柱体内均设置有将空心柱体横截面均分为三等份、且沿着柱体长度方向延伸的分型板。

采用上述结构，由于柱体采用空心设置，且空心柱体内还设置分型板，可以大大降低填料的阻力，同时也加大了比表面积，提高传质效率。此外，这种结构的填料在使用时彼此棱边进行贴合，结构紧凑，且两端面平整，稳定性高；而陶瓷材料也比传统的塑料S波淋水填料更耐腐蚀，抗老化能力高，不易变质，大大提高了使用寿命和冷却效果，导热性能也得到大幅度提高。

作为优选，所述的陶瓷本体位于外侧的侧壁上沿空心柱体的长度方向设置有凸筋；采用该结构，当多个填料相互拼接放置于冷却塔内时，凸筋的设置可以保证相邻填料之间具有一定的接触缝隙，降低传质阻力、放大湍流效果，同时也可以提高比表面积，从而提高传质与填料之间的接触面积。

作为优选，所述的空心柱体的高与其正六边形横截面的边长之比为1.5-3:1；采用该结构可以保证填料使用时的稳定性，同时也提高比表面积和传质效率。

作为进一步优选，所述的空心柱体的高与其正六边形横截面的边长之比为1.5-2.5:1；进一步优选，所述的空心柱体的高与其正六边形横截面的边长之比为2-2.5:1。

本发明上述的带孔花形多筋陶瓷填料，该填料由以下重量份的各组分组成：三氧化二铝5-12份、二氧化硅60-70份、氧化镁10-20份、氧化钠0.01-0.5份、氧化钾0.1-0.5份、氧化钙0.5-2.5份、氧化钛0.1-0.8份、三氧化二铁0.5-2份。

作为进一步优选，该填料由以下重量份的各组分组成：三氧化二铝8.8份、二氧化硅69份、氧化镁16.9份、氧化钠0.05份、氧化钾0.25份、氧化钙1.83份、氧化钛0.35份、三氧化二铁1.1份。

本发明的上述填料，使用的原料主要采用：高岭土60-80份，煤灰20-40份。

本发明采用上述组分制备的填料，其抗压强度14-20Mpa，体积密度1.5-1.9g/cm³，吸水率13份左右，耐酸度≧99份，耐碱度≧89份，热稳定性在200-20℃试验3次、样品无损坏现象。因此比传统的塑料S波淋水填料具有更加优异的性能。

本发明上述填料的具体制备工艺如下：步骤包括：

(1)首先将原料按照配方比例称取后，与水和球石一起加入球磨机中进行球磨；水的添加量为原料的60-90％，球石的直径为或中的一种，球磨时间8-10小时；

(2)然后将步骤(1)球磨后的浆料，过250目的圆型自动振动筛过筛，然后流向高效永磁除铁器进行除铁；