專(zhuān)利名稱(chēng)：結(jié)構(gòu)填充件波紋板的生產(chǎn)方法和裝置及相應(yīng)流體處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)方法，用于由可能穿有孔的薄板金屬材料帶生產(chǎn)結(jié)構(gòu)填充件的波紋板，其總體表面基本通過(guò)平行帶的邊緣、沿準(zhǔn)線(xiàn)擴(kuò)展重復(fù)型面而產(chǎn)生，準(zhǔn)線(xiàn)至少在其部分長(zhǎng)度上是非直線(xiàn)的，其所具主要定向相對(duì)帶的邊緣而傾斜，其中，褶皺-加壓工序借助兩件相對(duì)的模具逐步地在帶上實(shí)施，這兩件相對(duì)的模具在碰至一起與移動(dòng)分開(kāi)之間交替地相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這些模具所具的工作表面基本與波紋板的兩個(gè)面相匹配。
這些填充件由模塊或“組件”構(gòu)成，每一模塊或“組件”由一垛帶形成，這些帶交替地在一個(gè)方向和在另一方向傾斜地成波紋形狀。這些帶可以是或可以不是穿孔的，并由光滑的或結(jié)構(gòu)的薄板制成，薄板通常是金屬的。實(shí)例描述于GB-A-1 004 046和CA-A-1 095 827中。
在蒸餾塔的情況，帶包含在垂直的總體平面中。模塊通常圍繞塔的軸線(xiàn)從一個(gè)模塊轉(zhuǎn)過(guò)90°至下一個(gè)模塊，已表明，這些在方向上的改變?cè)谀K之間的交界面上產(chǎn)生阻塞，它們限制了塔的處理能力。
已提出各種方法以便減少此阻塞。特別是，WO-A-97/16247和EP-A-401682描述了一種波紋板，其母線(xiàn)在每一端部是彎曲的，從而在模塊的上、下邊緣變成垂直的。
EP-A-102598描述了一種方法，用于生產(chǎn)由硬紙板制成的加濕面板，其總體表面基本通過(guò)平行帶的邊緣、沿準(zhǔn)線(xiàn)擴(kuò)展重復(fù)型面而產(chǎn)生，準(zhǔn)線(xiàn)至少在其部分長(zhǎng)度上是非直線(xiàn)的，其所具主要定向相對(duì)帶的邊緣而傾斜，其特征在于，褶皺-加壓工序借助兩件相對(duì)的模具(11、12)逐步地在帶(17)上實(shí)施，這兩件相對(duì)的模具(11、12)在碰至一起與移動(dòng)分開(kāi)之間交替地相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這些模具所具的工作表面(11、12)基本與波紋板的兩個(gè)面相匹配。
雖然此方法已知用于褶皺硬紙板，但仍未用于制造金屬波紋板。
為此目的，按本發(fā)明提出的生產(chǎn)方法的特征在于，帶是由金屬制成的。按本發(fā)明提出的方法可包括以下一個(gè)或多個(gè)特征—模具的工作表面是這樣地形成的，即波紋板的波紋高度在至少包括波紋板的一條邊緣的區(qū)域中是縮減的，和/或由波紋形成的角度在至少包括波紋板的一條邊緣的區(qū)域中與波紋板的中央?yún)^(qū)域中由波紋形成的角度相比是改變的(較受推薦的是減少的)；—至少在一個(gè)非直線(xiàn)區(qū)域中，至少一個(gè)模具的至少某些凸形頂點(diǎn)的高度與相鄰直線(xiàn)區(qū)域的相比是縮短的；—兩件模具的所有凸形頂點(diǎn)在一個(gè)或每一非直線(xiàn)區(qū)域具有縮短的高度；—高度的所述縮短是從所述相鄰直線(xiàn)區(qū)域開(kāi)始逐漸進(jìn)行的；—帶是在實(shí)施褶皺-加壓工序之前加以穿孔的；—帶在其經(jīng)受褶皺-加壓之前，至少在此帶的對(duì)應(yīng)準(zhǔn)線(xiàn)的非直線(xiàn)區(qū)域的區(qū)域加以退火；—退火是在帶已被穿孔之后實(shí)施的；—準(zhǔn)線(xiàn)具有直線(xiàn)的主要部分和至少一個(gè)彎曲的端部部分，該端部部分的終點(diǎn)基本垂直于波紋板的邊緣；—準(zhǔn)線(xiàn)具有狹長(zhǎng)的S形形狀，它具有直線(xiàn)的主要部分和兩個(gè)彎曲的端部部分，該端部部分的終點(diǎn)基本垂直于波紋板的邊緣；—型面是具有基本為直線(xiàn)側(cè)邊的鋸齒形形狀；
—該方法包括使薄板金屬帶在處于打開(kāi)位置的模具之間逐步前移的步驟；—波紋板是交叉波紋填充件的波紋板。
本發(fā)明的目標(biāo)還在于一種裝置，用于完成這樣的方法。此裝置的特征在于，它包括兩件相對(duì)的褶皺-加壓模具，模具的母線(xiàn)至少包括一個(gè)非直線(xiàn)部分；移動(dòng)這些模具的裝置，該裝置使這些模具在碰至一起與移動(dòng)離開(kāi)之間交替地相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以及用以使薄板材料帶在處于打開(kāi)位置的模具之間逐步前移的裝置。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是用于處理流體的設(shè)備，特別用于在兩種流體之間進(jìn)行熱和/或質(zhì)量交換的設(shè)備，其特征在于，它至少包括一個(gè)工作段，該工作段裝備有交叉波紋填充件，該填充件由以上限定的方法制作的波紋板構(gòu)成。
此處理設(shè)備特別可構(gòu)成一種蒸餾塔，特別是空氣蒸餾塔。
示于

圖1的波紋板1假定位于水平的總體平面中，它是一種由鋁、銅或不銹鋼制成的褶皺薄金屬板，并具有兩條平行的側(cè)邊緣2和3。每條邊緣形成形狀為鋸齒形的重復(fù)型面4，它具有基本為直線(xiàn)的側(cè)邊5，其上頂點(diǎn)6和下頂點(diǎn)7具有盡可能小的半徑。
波紋板是通過(guò)平行邊緣2和3、沿準(zhǔn)線(xiàn)8擴(kuò)展型面4而產(chǎn)生的。此線(xiàn)8(圖1和3)在其主要長(zhǎng)度上包括共用的直線(xiàn)部分9，它相對(duì)邊緣2和3傾斜45°，線(xiàn)8在每一端部沿弧10而彎曲，弧10終止于基本垂直于此的相應(yīng)邊緣上。這兩條弧10具有相對(duì)的凹度，它們賦予線(xiàn)8以大致為狹長(zhǎng)的S形形狀。這樣，波紋板包括一系列下、上波紋頂點(diǎn)，并具有同樣的狹長(zhǎng)的S形形狀。
另一種可能是，直線(xiàn)部分9只有一個(gè)端部沿弧10而彎曲，弧10終止于基本垂直于此的相應(yīng)邊緣上。
波紋板1由平面金屬薄帶通過(guò)簡(jiǎn)單的褶皺-加壓、應(yīng)用裝置A制成，裝置A包括兩件相對(duì)的模具，下模具11和上模具12，它們?cè)谂鲋烈黄鹋c移動(dòng)分開(kāi)之間交替地相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
每一模具在另一模具的方向包括兩個(gè)齒，相應(yīng)為13-14和15-16，它們的工作表面具有波紋板相應(yīng)面的三維形狀，這些齒被布置成相互穿插。從而這些齒所具的每條母線(xiàn)包括直線(xiàn)的由彎曲的端部區(qū)域伸展的主要部分，并限定4個(gè)凸形頂點(diǎn)13A至16A和兩個(gè)相似形狀的凹陷頂點(diǎn)13B和15B。
如圖4至6所示，原始帶17沿箭頭F、平行于這些邊緣、借助前移機(jī)構(gòu)18逐步向前移動(dòng)，同時(shí)，模具相互分離，前移步長(zhǎng)等于波紋步長(zhǎng)。每次前移后，模具被合至一起，對(duì)金屬進(jìn)行變形，如圖8所示，金屬基本充滿(mǎn)間隔模具的全部間隙。
如已知的，雖然這未曾在圖3中展示，褶皺-加壓工序引起整條帶偏轉(zhuǎn)，在圖3的情況，是向下偏轉(zhuǎn)。
從而快速、經(jīng)濟(jì)和可靠地生產(chǎn)波紋板。
如本來(lái)已知的，帶17可在它被褶皺之前加以穿孔，或在位于裝置A上游的單獨(dú)穿孔臺(tái)中，或在此裝置本身之內(nèi)。
對(duì)于型面4和準(zhǔn)線(xiàn)8的某些參數(shù)，和/或?qū)?7的某些類(lèi)型的穿孔，求助于圖7和9中的方案可能是有用的，該方案使它能減少金屬在準(zhǔn)線(xiàn)8彎曲區(qū)域10中波紋峰的延伸。
在此方案中，在彎曲區(qū)域中，齒13A至16A的凸形頂點(diǎn)具有縮小的高度，如由19所示，在圖8為點(diǎn)劃線(xiàn)，而在圖9中為實(shí)線(xiàn)。更具體說(shuō)來(lái)，相對(duì)水平參考平面，每一齒的頂點(diǎn)從直線(xiàn)部分9中的值H逐漸減少至邊緣2或3位置上的值H-ΔH。
借助此修正，金屬在其復(fù)曲面區(qū)域較少受應(yīng)力，在此處，如圖9所示，金屬本身與兩個(gè)模具中的至少一個(gè)模具在其關(guān)閉位置之間的自由間隙保持不變。
于是，波紋板1在接近其邊緣處可具有略微縮小的高度，它對(duì)于最終的填充件模塊沒(méi)有任何特別的缺點(diǎn)。
圖10的方案應(yīng)用其它方法以促進(jìn)區(qū)域10的成型。這時(shí)，金屬的延伸不像前一方案中那樣受到限制，但其物理性能改變，以便在適當(dāng)條件下能得到此延伸。
為此，在褶皺-加壓臺(tái)A的上游設(shè)置了金屬退火臺(tái)B。退火至少對(duì)帶17的將形成區(qū)域10的邊緣區(qū)域有利，且可能對(duì)整條帶有利。
此方案更具體地可適用于穿孔波紋板。這時(shí)，如圖所示的，臺(tái)B位于穿孔臺(tái)C與褶皺-加壓臺(tái)A之間。然而，臺(tái)B也可位于臺(tái)C的上游。
將看到，本發(fā)明可能用光滑或結(jié)構(gòu)薄板(例如凹凸薄板)生產(chǎn)波紋具有多種形狀的波紋板，這使它可能改進(jìn)最終的交叉波紋填充件的性能。此外，本發(fā)明可應(yīng)用于其它類(lèi)型的結(jié)構(gòu)填充件，例如風(fēng)扇填充件。這些填充件的實(shí)例描述于WO-A-86/06296和WO-A-90/10497以及于EP-A-845 293中，并在褶皺、加壓和堆垛后，限定一組用于攪拌流體的固定風(fēng)扇分層。這時(shí)，每一波紋板的總體表面符合上述的限定。
圖11表示部分空氣蒸餾塔20，它包括布置在塔的圓柱形殼體內(nèi)的蒸餾部分21。部分21由交叉波紋填充件構(gòu)成，它本身由一垛組裝模塊23形成。每一模塊23由一垛波紋板1構(gòu)成，每一波紋板位于垂直的總體平面中，由褶皺帶17切割至應(yīng)有的長(zhǎng)度，其總體波紋方向由一塊波紋板向另一塊顛倒，邊緣2和3則沿水平而布置。每一模塊23相對(duì)后繼模塊圍繞塔的垂直軸線(xiàn)X-X轉(zhuǎn)過(guò)90°。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)方法，用于由可能穿有孔的薄板材料帶(17)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)填充件的波紋板(1)，其總體表面基本通過(guò)平行帶的邊緣(2、3)、沿準(zhǔn)線(xiàn)(8)擴(kuò)展重復(fù)型面(4)而產(chǎn)生，準(zhǔn)線(xiàn)(8)至少在其部分長(zhǎng)度上是非直線(xiàn)的，其具有一主要走向，相對(duì)帶的邊緣傾斜，其中，褶皺-加壓工序借助兩件相對(duì)的模具(11、12)逐步地在帶(17)上實(shí)施，這兩件相對(duì)的模具(11、12)在碰至一起與移動(dòng)分開(kāi)之間交替地相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這些模具所具的工作表面(11、12)基本與波紋板的兩個(gè)面相匹配，其特征在于，帶由金屬制成。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少在一個(gè)非直線(xiàn)區(qū)域中，至少一個(gè)模具(11、12)的至少某些凸形頂點(diǎn)(13A至16A)與相鄰直線(xiàn)區(qū)域的某些凸形頂點(diǎn)相比，高度為縮短的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，兩件模具(11、12)的所有凸形頂點(diǎn)在每一或一個(gè)非直線(xiàn)區(qū)域具有縮短的高度。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，高度的所述縮短是從所述相鄰直線(xiàn)區(qū)域開(kāi)始逐漸進(jìn)行的。
5.如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，帶(17)是在實(shí)施褶皺-加壓工序之前加以穿孔的。
6.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，帶(17)在其經(jīng)受褶皺-加壓之前，至少在此帶的對(duì)應(yīng)準(zhǔn)線(xiàn)(8)的非直線(xiàn)區(qū)域(10)的區(qū)域中加以退火。
7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，準(zhǔn)線(xiàn)(8)具有直線(xiàn)的主要部分(9)和至少一個(gè)彎曲的端部部分(10)，該端部部分(10)的終點(diǎn)基本垂直于波紋板(1)的邊緣(2、3)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，準(zhǔn)線(xiàn)(8)具有狹長(zhǎng)的S形形狀，該狹長(zhǎng)的S形形狀包括直線(xiàn)的主要部分(9)和兩個(gè)彎曲的端部部分(10)，它們的終點(diǎn)基本垂直于波紋板(1)的邊緣(2、3)。
9.如權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，型面(4)是具有基本為直線(xiàn)側(cè)邊(5)的鋸齒形形狀。
10.如權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，波紋板(1)是交叉波紋填充件的波紋板。
11.如權(quán)利要求1至10中任一權(quán)利要求所述的方法，該方法包括使薄板金屬帶(17)在處于打開(kāi)位置的模具之間逐步前移的步驟。
12.一種裝置，用于完成根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求提出的方法，其特征在于，它包括兩件相對(duì)的褶皺-加壓模具(11、12)，模具(11、12)的母線(xiàn)至少包括一個(gè)非直線(xiàn)部分；移動(dòng)這些模具的裝置，該裝置使這些模具在碰至一起與移動(dòng)離開(kāi)之間交替地相對(duì)運(yùn)動(dòng)；以及裝置(17、18)，用以使薄板材料帶(17)在處于打開(kāi)位置的模具之間逐步前移。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，至少在一個(gè)非直線(xiàn)區(qū)域中，至少一個(gè)模具(11、12)的至少某些凸形頂點(diǎn)(13A至16A)的高度從相鄰直線(xiàn)區(qū)域起逐步縮短。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，兩件模具(11、12)的所有凸形頂點(diǎn)的高度在一個(gè)或每個(gè)非直線(xiàn)區(qū)域中逐步縮短。
15.如權(quán)利要求12至14中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，它包括裝置(B)，用于至少對(duì)帶(17)的計(jì)劃以非直線(xiàn)方式加以褶皺的區(qū)域或一些區(qū)域進(jìn)行退火，這些退火裝置位于模具(11、12)的上游。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述退火裝置(B)位于穿孔裝置(C)的下游或上游。
17.一種用于處理流體的設(shè)備，特別用于在兩種流體之間進(jìn)行熱和/或質(zhì)量交換的設(shè)備，其特征在于，它至少包括一個(gè)工作段(20)，該工作段(20)裝備有交叉波紋填充件，該填充件由根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求提出的方法制作的波紋板(1)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)填充件波紋板的生產(chǎn)方法和裝置及相應(yīng)流體處理設(shè)備。褶皺－加壓工序借助兩件相對(duì)的模具(11、12)逐步地在帶(17)上實(shí)施，這兩件相對(duì)的模具(11、12)在碰至一起與移動(dòng)分開(kāi)之間交替地相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這些模具所具的工作表面(11、12)基本與波紋板的兩個(gè)面相匹配。本發(fā)明可應(yīng)用于空氣蒸餾塔。
文檔編號(hào)B21D13/02GK1387964SQ0210458
公開(kāi)日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2002年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月9日
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