具有呈不对称的拱形或波浪形形状的条状件的填料材料制造技术

本发明专利技术涉及一种填料材料，特别是用于材料和/或热交换塔的填料材料，至少一种气体流和/或至少一种液体流流动通过该填料材料，该填料材料包括向内和/或向外弯曲的多个相邻的条状件，其中，每个条状件在相邻的条状件的至少一个端部处连接至相邻的条状件。本发明专利技术的目的是提供相对于现有技术的改进的填料材料。根据本发明专利技术，该目的通过以下方式实现：条状件中的至少一个条状件具有不规则形状。少一个条状件具有不规则形状。少一个条状件具有不规则形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有呈不对称的拱形或波浪形形状的条状件的填料材料


[0001]本专利申请涉及填料元件，特别是用于质量交换塔和/或热交换塔的填料元件，至少一种气体和/或至少一种液体流流动通过该填料元件，该填料元件包括彼此并排布置并且向内和/或向外弯曲的多个条状件，其中每个条状件在条状件的至少一个端部处连接至相邻的一个或多个条状件。

技术介绍

[0002]这种填料元件已经已知很长时间，并且被例如应用于塔或化学反应器中的质量传递和/或热传递过程。例如，还称为堆积的填料元件的这些无规则的填料元件被应用于气
‑
液接触器具或液
‑
液接触器具中，以在通常为液体流的向下流动的流体与通常为气体流或蒸汽流或其他液体流的向上上升的流体之间形成质量传递表面。
[0003]无规则的填料元件被应用于多个化学方法和处理过程中，例如应用在精馏、吸收、解吸中，并且应用于在加工工业中的热传递，该加工工业即例如，在化学、石油化学中、在冶炼领域中和在环境工程中。各个填料元件具有特定几何形状，并设计成在预定的质量传递面积的情况下实现最大的分离性能。
[0004]通常将无规则的填料元件作为散装材料填充到塔或反应器中，使得形成无规则填料元件层(bed)。因此，各个填料元件还应具有较高的质量传递效率和良好的液压性能，即使在不同的取向上也是如此。通常，比表面积的增加将导致质量传递效率的增加。然而，比表面积的增加还将导致塔内压力损失的不希望的增加。压力损失的过高增加将最终导致塔的溢流，其中液体将被夹带在气体流中。因此，必须绝对地避免压力损失过高。
[0005]无规则的填料元件的多种形状和材料是已知的。例如，WO 2008/067031 A2示出了具有两个长形的、间隔开的、弯曲的侧部部分的鞍形填料元件，所述侧部部分限定所述侧部部分之间的弯曲的纵向轴线。在侧部部分之间并连接至所述侧部部分，形成对填料元件的内部容积进行限定的弯曲的内部肋和外部肋。在弯曲的内部肋与外部肋之间，形成有至少一个下部肋并且至少一个下部肋布置在填料元件的内部容积内。该内部肋可以具有两个顶点并且被分成两个部段。肋分别是基本上以正弦曲线的形式弯曲的或体现为正弦波形的一部分。
[0006]这种填料元件的缺点是，沿着填料元件的弯曲的纵向轴线看，各个肋至少部分地叠置。因此，在该方向上，填料元件具有非常大的敞开的横截面，这可能导致比如形成液体导管的缺点，并因此导致分离性能受损。

技术实现思路

[0007]因此，构成本专利技术的基础的目的是提供填料元件，该填料元件进一步改进现有技术中已知的填料元件。特别地，填料元件有助于改进的分离性能、较低的压力损失和较高的液压能力。
[0008]为此，本专利技术提供了条状件中的至少一个条状件具有不规则形状，其中，条状件中
的至少一个条状件垂直于填料元件的纵向轴线弯曲为呈拱形或波浪形形状，并且至少一个条状件包括该至少一个条状件的斜率方向的至少两次变化，即条状件的拱形形状使得斜率至少两次改变斜率的数字符号，并且条状件的拱形形状是不对称的，使得条状件本身不具有任何对称性。
[0009]由于条状件为带状的条状件，因此下面条状件的形状将描述为垂直于填料元件的纵向轴线。在该视图中，条状件的形状可以通过平面中的弯曲形状来描述，该平面垂直于填料元件的纵向轴线延伸。就不规则形状而言，不规则形状是指该条状件的形状高度偏离于正弦波形状，并且不具有任何周期性重复出现的元件。由于至少一个条状件的不规则形状，整个填料的不规则或无规则结构分别被占据在每个单独的填料元件中，该不规则或无规则结构当将填料元件倾倒到用于填料的设备中时形成。这导致待填充的容积的更均匀的覆盖率，从而导致流动通过设备的流体更好的分布。由此，实现完全改进的分离性能。方向的改变可以连续地或不连续地实现。这可以实现垂直于纵向方向的横截面的期望的中断。如果多个条状件各自设置有不同的不对称的拱形，则甚至可以增强该效果。
[0010]还可以设置的是，填料元件的所有条状件均具有不同的形状，使得填料元件的与填料元件的纵向方向垂直的横截面通过多个腹板而中断，所述条状件尽管彼此相交，但在主要区域中不叠置。由此，避免了液体导管的形成，并且实现了大的相位接合部。
[0011]优选地，至少一个条状件可以包括至少两个顶点并且在顶点方面具有不同的高度。然后在每个顶点中进行斜率的方向的改变。因此，条状件由具有不同高度/幅度的至少两个半波构成。如果设置有具有不同非对称拱形的多个条状件，则至少多个顶点应具有不同的高度。还可以设置的是，两个条状件具有相同或相似的不对称的拱形，但是相对于彼此以镜面对称的方式形成。这还导致与填料元件的横截面相交的条状件不彼此叠置，而是至多在一个点上相交。
[0012]此外还可以设置的是，至少一个条状件的至少两个顶点至条状件的相应的相邻端部具有不同的距离。因此，该条状件由具有不同波长的两个半波构成。这还是在尽可能多的点处使填料元件的垂直于纵向轴线的横截面中断的措施，从而实现流动通过填料元件的流体的更好的分布并最终改进分离性能。
[0013]在优选的实施方式中，至少一个条状件可以具有三个顶点，中央顶点具有第一高度，并且两个侧向顶点具有第二高度和第三高度，并且高度中的至少一个高度与其他两个高度不同。还可以设置的是，所有三个顶点均具有不同的高度。通过这种方式，还又实现填料元件的横截面的良好中断，避免条状件的叠置，并且最终实现更好的分离性能。
[0014]此外，可以设置的是，至少一个条状件具有三个顶点，并且从条状件的第一端部至中央顶点的距离比从条状件的第二端部至中央顶点的距离大。通过这种方式，还实现条状件的不对称形状，这提供了已经描述的期望的效果，即，填料元件的横截面的中断和改进的分离性能。
[0015]在另一实施方式中，可以设置的是，至少一个条状件被分成横向于该至少一个条状件的纵向方向的两个部段。通过这种分开，在填料元件的内部中形成滴落点。在填料元件处产生的液体流被中断，并且实现流动通过塔/设备的流体的紧密接触。条状件的部段中的至少一个部段可以具有如上已经描述的不对称的拱形。另一部段可以是弯曲的或笔直的。有利地，与第一弓形部段的面向第二弓形部段的端部相比，另一第二弓形部段具有相反的
斜率。在这种情况下，条状件还具有在斜率中的至少两次方向的变化，一次斜率方向的变化在弧第一部段的顶点处，另一次斜率方向的变化在从第一部段至第二部段的过渡处。而且，两个部段均可以是弓形的。此外，两个部段均可以具有不同的长度。因此，在这种情况下，条状件不是在中央分开，而是分开处偏离于中间位置。
[0016]还可以设置成，条状件的两个部段的面向彼此的端部是间隔开的。优选地，两个部段的端部面向相反的方向。这导致在填料元件的横向区域中形成中断部，然后流体可以通过该中断部在所有方向上更好地流动。
[0017]在又一实施方式中，填料元件可以具有至少一个条状件，至少一个条状件具有带有一个顶点的对称的拱形。优选地，该条状件居中地布置在填料元件中。这导致填料元件的良好稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种填料元件(1)，所述填料元件(1)特别是用于质量交换塔和/或热交换塔的填料元件(1)，至少一种气体流和/或至少一种液体流流动通过所述填料元件(1)，所述填料元件包括向内弯曲和/或向外弯曲的多个相邻的条状件(2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9)，其中，每个条状件(2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9)在相邻的条状件的至少一个端部处连接至所述相邻的条状件(2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9)，所述填料元件的特征在于，所述条状件中的至少一个条状件(2.3、2.4、2.6、2.7)具有不规则形状，使得所述至少一个条状件(2.3、2.7)垂直于所述填料元件(1)的纵向轴线(L)弯曲为呈拱形或波浪形形状，并且所述至少一个条状件包括所述至少一个条状件的斜率方向的至少两次变化，即所述条状件(2.3、2.7)的所述拱形形状使得所述斜率至少两次改变数字符号，并且所述条状件(2.3、2.7)的所述拱形形状是不对称的，使得所述条状件(2.3、2.7)本身不具有任何对称性。2.根据权利要求1所述的填料元件(1)，其特征在于，所有条状件(2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9)均具有不同的形状，使得所述填料元件(1)的与所述填料元件的纵向方向垂直的横截面被多个腹板中断，尽管所述条状件彼此相交，但在主要区域中不叠置。3.根据权利要求1或2所述的填料元件(1)，其特征在于，所述至少一个条状件(2.3、2.7)具有至少两个顶点并且就所述顶点而言具有不同的高度。4.根据权利要求3所述的填料元件(1)，其特征在于，所述至少两个顶点(S3、S7)至所述至少一个条状件(2.3、2.7)的相应的相邻端部具有不同的距离。5.根据前述权利要求中的至少一项所述的填料元件(1)，其特征在于，至少一个条状件(2.3；2.7)具有三个顶点(S3.1、S3.2、S3.3；S7.1、S7.2、S7.3)，中央顶点(S3.2；S7.2)具有第一高度，并且两个侧向顶点(S3.1、S3.3；S7.1、S7.3)具有第二高度和第三高度，并且高度中的至少一个高度与其他两个高度不同。6.根据权利要求5所述的填料元件(1)，其特征在于，从所述条状件(2.3；2.7)的第一端部至所述中央顶点(S3.2；S7.2)的距离比从所述条状件(2.3；2.7)的第二端部至所述中央顶点(S3.2；S7.2)的距离大。7.根据前述权利要求中的至少一项所述的填料元件(1)，其特征在于，所述条状件(2.4；2.6)中的至少一个条状件被分成横向于所述条状件(2.4；2.6)的纵向方向(l)的两个部段(2.4.1、2.4.2；2.6.1、2.6.2)。8.根据权利要求7所述的填料元件(1)，其特征在于，所述至少一个条状件(2.4；2.6)的所述两个部段(2.4.1、2.4.2；2.6.1、2.6.2)具有不同的长度。9.根据权利要求7或8所述的填料元件(1)，其特征在于，所述条状件(2.4；2.6)的所述部段(2.4.2；2.6.1)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：维尔纳，
申请(专利权)人：RVT处理设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：