[实用新型]塔柱填料件

说明书

本发明涉及一种化工生产中用于诸如传质和传热等应用场合的塔柱填料件。这种常用于不规则堆积填料的填料件具有一个很大的表面积来使气体和液体相接触，同时能使塔内的气相压降尽可能的低。这种填料件一般被堆积成一竖直塔柱并具有相当深度，因而在底部的填料件就有变形或被压扁的趋势，从而造成流经塔的阻力增加并且在塔内形成一不希望产生的压力梯度。

因而，填料件就需要设计成一种既能防止变形，又能同时提供一开放型结构和很大表面积的构造。

保尔环和拉席希环是典型的以上这种结构。顾名思义，它们是圆筒状结构的并且具有各种不同的内突件以增加表面积。这样的结构能防止压碎，但在某些应用场合却会造成不好的压降。而对于这样一些应用场合最好是采用诸如USP P.4,303,599；4,333,892；以及4,576,763中所描述的更具开放性的结构，它们基本上都是弧形金属薄板结构，具有一个或更多的从弧形金属板上切割下来的条片构件，该构件被向弧形板内弯曲以接纳一与弧形板弧面相对的曲弧面并在弧形板的开端间形成桥接。这些桥接环主要是要构成额外的液体流道和表面并且防止诸填料件“筑巢”般叠置。为了减轻重量，它们是用较薄规格的金属制成，因而其抗变形能力较差。而要减轻重量也是非常重要的，这是因为单个填料件的重量越轻，施加到填满填料件的塔柱基部处的填料件上的累加的力就越小，力越小就越不容易变形和被压扁。但较薄的金属还是使填料件更易变形。因而，不可避免地要在使填料件更轻和具有承受一定载荷的足够强度之间有一个折衷。

现已开发一种新颖的设计，它能大大提高不规则堆积的弧形填料件的抗变形能力。这种设计适用于现有的、以上任何类型的堆积式填料件，并且对任一类型而言都具有相似的优点。本发明的诸设计特征可以用传统的制造设备，在无需额外费用的情况下来完成。这种设计特征之所以特别有用，是因为它能使填料件更具刚性，同时能更轻些。

本发明的不规则堆积的填料件具有一弧形本体和至少一个在本体之弧面的开端间延伸的桥接环，所述桥接环具有一与本体的弧面相对的曲弧面，以在弧形本体和桥接环之间封住一空间，所述本体具有一基本上在弧面长度上延伸的凸纹，以在弧形本体和桥接环限定的空间内提供一凸起。为了增加额外的强度，最好是在桥接环上设置一类似的、基本上沿整个环的长度延伸的凸纹，该凸纹在桥接环的相对表面上形成一相对应的凹槽。

本体上的凸纹可以是从本体上变形加上去的形式，但更经常的是基本上沿本体的凸面长度上变形的凹槽形式(也就是绕整个弧面)，这样就在弧形本体的对面(凹面)形成了一凸起的凸纹。凹槽则可以从弧形板内成形，也可以从弧形板外成形。该填料件具有成形在弧形板内的凹槽，(这样的话气泡就出现在弧形本体的凹面上)，这样，液体就不会陷在气泡内了。如果需要的话可以成形出一个以上这样的凸纹。

成形在桥接环内的凹槽可以成形在凸面或是凹面上，通常是很浅的，其深度大致不超过环的宽度的50％，若能不超过25％，例如在大约10％到25％的范围的话会更好。凹槽的作用是增加环的强度，但形成环的金属条片的过度变形在这点上却起了反作用，特别是在金属条片较薄的情况下。

除了上面所述的凹槽之外，在桥接环上还可另设凸缘。在本体上亦可另设凸缘以增强其抗变形能力。

除了以上所述的诸凹槽和凸纹的特征之外，填料件还可以包括一对或多对在本体和一个或多个桥接环封闭成的空间内延伸的突件，而每对突件的一端则在接近桥接环相对的端部与桥接环相连，所述突件的这种位置和取向是为了让它们突设在本体和桥接环封闭成的空间内。这些突件的首要功能是在填料件内提供一些额外的滴点。在本发明的一种较佳的形式中，所述突件为一种从桥接环材料上形成的凸片，这是通过将切割部分向内切割、变形并使其相接近但最好不相接触而形成的。然而，可以理解的是，凸片也可以是焊接或用其它连接方法连到本体或一桥接环上的。出于成本上的考虑，这样的连接就不如从一单张金属片上直接冲压出并进而将其正确成形为填料件的最终形状来得好。凸片彼此相对地突设，其夹角最好不超过90°，例如大约在60到75°。

所述突件可以从弧形件的本身材料上成形出来，即，在一平的条片上切割出突件的形状并进而弯曲成所需构造，在弯曲成形之前或同时要将切割好的材料从弧形件的平面上移出来。令人满意的是，这样的一种填料件在制造生产过程中有很多好处，其仅需要一简单的、机械化的、连续冲压工艺即可完成。