真空脫氣罐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種真空脫氣罐，真空脫氣罐內(nèi)具有至少一層脫氣腔，每層脫氣腔內(nèi)設(shè)有至少一層填料層，每層填料層包括豎直疊置的多塊波紋孔板，波紋孔板的波紋延伸方向與豎直方向之間具有一夾角，且相鄰的兩塊波紋孔板的波紋交錯(cuò)設(shè)置，以形成多條開口于填料層頂面及底面的傾斜流道。本實(shí)用新型提出的真空脫氣罐的脫氣填料為多塊波紋孔板疊置組成的孔板波紋填料，通過(guò)波紋孔板的傾斜設(shè)置及相鄰波紋孔板之間形成的流道結(jié)構(gòu)，使得流體在孔板波紋填料表面能夠更加均勻地分布，從而獲得良好的潤(rùn)濕鋪展性能，提高其傳質(zhì)效率。并且，孔板波紋填料制造更加方便快捷。
【專利說(shuō)明】
真空脫氣罐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型總體來(lái)說(shuō)涉及一種化工脫氣設(shè)備，具體而言，涉及一種具有孔板波紋填料的真空脫氣罐。
【背景技術(shù)】
[0002]用于真空脫氣罐的金屬規(guī)整填料由于其結(jié)構(gòu)規(guī)則、均勻、對(duì)稱，規(guī)定了汽液流路，改善了溝流和壁流現(xiàn)象，具有壓降小、通量大、分流效率高等優(yōu)點(diǎn)，金屬規(guī)整填料在精細(xì)化工、石油化工、化肥等眾多領(lǐng)域的塔器內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有變壓器油真空脫氣罐使用的是金屬絲網(wǎng)波紋填料，但存在以下技術(shù)問(wèn)題:絲網(wǎng)波紋填料表面并不能被液膜完全潤(rùn)濕，而是形成溝流、溪流等復(fù)雜的流動(dòng)形式，導(dǎo)致脫氣效果不佳。對(duì)于絲網(wǎng)波紋填料，存在壓制過(guò)程中絲網(wǎng)容易斷裂，而且在波峰和波谷處容易形成傳質(zhì)死區(qū)的缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的一個(gè)主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，提供一種脫氣效果較佳且制造方便的真空脫氣罐。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種真空脫氣罐，其中，所述真空脫氣罐內(nèi)具有至少一層脫氣腔，每層所述脫氣腔內(nèi)設(shè)有至少一層填料層，每層所述填料層包括豎直疊置的多塊波紋孔板，所述波紋孔板的波紋延伸方向與豎直方向之間具有一夾角，且相鄰的兩塊所述波紋孔板的波紋交錯(cuò)設(shè)置，以形成多條開口于所述填料層頂面及底面的傾斜流道。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施方式，相鄰的兩塊所述波紋孔板的波紋延伸方向與豎直方向之間的夾角相等。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述波紋孔板的波紋延伸方向與豎直方向之間的夾角為45°。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述孔板的開孔率為5%?15%。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述波紋孔板的波峰和波谷的頂端呈光滑圓弧狀，所述波峰和波谷的頂端的曲率半徑小于1/4倍的波峰或波谷的高度。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述波紋孔板上沖壓有多個(gè)凹陷結(jié)構(gòu)。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述波紋孔板上開設(shè)有多條細(xì)縫。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述填料層呈圓盤狀。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施方式，至少一層所述脫氣腔內(nèi)設(shè)有多層所述填料層，所述多層填料層上下疊放設(shè)置。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述填料層中的任一所述波紋孔板所在的平面，與相鄰所述填料層中的任一所述波紋孔板所在的平面交錯(cuò)設(shè)置。
[0016]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提出的真空脫氣罐的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:本實(shí)用新型提出的真空脫氣罐的脫氣填料為多塊波紋孔板疊置組成的孔板波紋填料，通過(guò)波紋孔板的傾斜設(shè)置及相鄰波紋孔板之間形成的流道結(jié)構(gòu)，使得流體在孔板波紋填料表面能夠更加均勻地分布，從而獲得良好的潤(rùn)濕鋪展性能，提高其傳質(zhì)效率。并且，孔板波紋填料制造更加方便快捷。
【附圖說(shuō)明】
[0017]通過(guò)結(jié)合附圖考慮以下對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)用新型的各種目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。附圖僅為本實(shí)用新型的示范性圖解，并非一定是按比例繪制。在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記始終表示相同或類似的部件。其中:
[0018]圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的一種真空脫氣罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1其中一層填料層俯視圖；
[0020]圖3是圖2中沿直線A-A的剖視圖；
[0021]圖4是圖2的局部放大不意圖；
[0022]圖5是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的一種真空脫氣罐中，填料層中相鄰波紋孔板的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0024]1.罐體；11.第一脫氣腔；12.第二脫氣腔；13.進(jìn)油口； 14.出油口； 15.第一抽真空口； 16.第二抽真空口； 2.填料層;21.波紋孔板;211.開孔;22.傾斜流道;F0.直線;F1.直線；
F2.直線。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在對(duì)本實(shí)用新型的不同示例的下述描述中，參照附圖進(jìn)行，所述附圖形成本實(shí)用新型的一部分，并且其中以示例方式顯示了可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的多個(gè)方面的不同示例性結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和步驟。應(yīng)理解，可以使用部件、結(jié)構(gòu)、示例性裝置、系統(tǒng)和步驟的其他特定方案，并且可在不偏離本實(shí)用新型范圍的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能性修改。而且，雖然本說(shuō)明書中可使用術(shù)語(yǔ)“頂面”、“底面”、“波峰”、“波谷”等來(lái)描述本實(shí)用新型的不同示例性特征和元件，但是這些術(shù)語(yǔ)用于本文中僅出于方便，例如根據(jù)附圖中所述的示例的方向。本說(shuō)明書中的任何內(nèi)容都不應(yīng)理解為需要結(jié)構(gòu)的特定三維方向才落入本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
[0026]參閱圖1，圖1中代表性地示出了能夠體現(xiàn)本實(shí)用新型的原理的真空脫氣罐的一個(gè)實(shí)施方式。
[0027]如圖所示，在本實(shí)施方式中，該真空脫氣罐的罐體I內(nèi)部具有豎直排列的兩層脫氣腔，分別為第一脫氣腔11和設(shè)置在第一脫氣腔11下方的第二脫氣腔12。罐體I頂部設(shè)有連通于第一脫氣腔11的進(jìn)油口 13，罐體I底部設(shè)有連通于第二脫氣腔12的出油口 14，且罐體I側(cè)壁還設(shè)有分別連通于第一脫氣腔11和第二脫氣腔12的第一抽真空口 15和第二抽真空口 16。其中，第一脫氣腔11內(nèi)設(shè)有一層填料層2，第二脫氣腔12內(nèi)設(shè)有兩層填料層2，且第二脫氣腔12內(nèi)的兩層填料層2豎直排列。
[0028]參閱圖2至圖4，圖2中代表性地示出了本實(shí)用新型真空脫氣罐的其中一層填料層2的俯視圖，圖3中代表性地示出了該層填料層2的沿A-A直線所做的剖視圖，圖4代表性地示出了該層填料層2的局部放大圖。
[0029]如圖所示，在本實(shí)施方式中，填料層2的形狀呈圓盤狀，且每層填料層2包括豎直疊置的多塊波紋孔板21。其中，該波紋孔板21的波紋延伸方向(如附圖中直線?工或直線F2所指的方向)與豎直方向(如附圖中直線Fo所指的方向，即垂直于水平面的方向)之間具有夾角，且相鄰的兩塊波紋孔板21的波紋交錯(cuò)設(shè)置，即相鄰的兩塊波紋孔板21的波紋延伸方向之間亦具有夾角。基于上述結(jié)構(gòu)，相鄰的兩塊波紋孔板21之間形成了多條開口于填料層2頂面及底面的傾斜流道22，且這些傾斜流道22與豎直方向的夾角即等于波紋孔板21的波紋延伸方向與豎直方向的夾角。波紋孔板21上的多條傾斜流道22形成了類鋸齒狀通道結(jié)構(gòu)，使得流體進(jìn)入填料層2后，能夠以近似鋸齒或波浪的形式鋪滿填料層2，不易在波峰和波谷位置形成溪流積液，提高了汽、液的相互傳遞面積。
[0030]配合參閱圖5，圖5中代表性地示出了填料層2中相鄰波紋孔板21的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]如圖所示，在本實(shí)施方式中，波紋孔板21是利用機(jī)械滾壓的方式在金屬孔板上滾壓出鋸齒狀波紋而制成的。上述金屬孔板的厚度可優(yōu)選為0.15mm?0.20mm，金屬孔板上形成的波紋棱線(即波紋延伸方向)與圓盤狀填料層2的軸向(即豎直方向)之間具有一夾角。另外，上述金屬孔板的材質(zhì)優(yōu)選為不銹鋼、磷青銅或鋁合金等防銹劑抗腐蝕性能較佳的金屬或合金材料。并且，在本實(shí)施方式中，制造波紋孔板21所用的金屬孔板，是通過(guò)在金屬板上均勾開設(shè)開孔211的方式制成。
[0032]再次參閱圖1，在本實(shí)施方式中，填料層2是通過(guò)將多塊波紋孔板21豎直疊置而成的孔板波紋填料，制成一個(gè)整體的圓盤狀結(jié)構(gòu)的方式制造成型的。
[0033]在此應(yīng)注意，附圖中示出而且在本說(shuō)明書中描述的僅僅是能夠采用本實(shí)用新型原理的多種真空脫氣罐中的一個(gè)示例。應(yīng)清楚地理解，本實(shí)用新型的原理絕非僅限于附圖中示出或本說(shuō)明書中描述的真空脫氣罐的任何細(xì)節(jié)或真空脫氣罐的任何部件。
[0034]例如，并非為了符合本實(shí)用新型的原理，在本實(shí)施方式中，該波紋孔板21的波紋延伸方向與豎直方向之間的夾角為45°，且相鄰的兩塊波紋孔板21的波紋延伸方向與豎直方向之間的夾角相等，即相鄰的兩塊波紋孔板21的波紋延伸方向之間的夾角為90°。
[0035]并非相鄰兩塊波紋孔板21的波紋延伸方向與豎直方向之間的夾角必須相等。并非當(dāng)相鄰兩塊波紋孔板21的波紋延伸方向與豎直方向之間的夾角相等時(shí)，該夾角必須為45°。在其他實(shí)施方式中，可以根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整上述結(jié)構(gòu)，例如波紋孔板21的波紋延伸方向與豎直方向之間的夾角可優(yōu)選為30°?60°。
[0036]又如，并非為了符合本實(shí)用新型的原理，在本實(shí)施方式中，波紋孔板21的波峰和波谷的頂端均由光滑圓弧狀結(jié)構(gòu)相接而成，即波峰和波谷的頂端均呈光滑圓弧狀，以形成齒尖光滑的弧形鋸齒狀波紋結(jié)構(gòu)。并且，波峰和波谷頂端的曲率半徑小于1/4波峰或波谷的高度，波峰和波谷的曲率半徑優(yōu)選為0.5mm?2mm，形成的齒頂角優(yōu)選為15°?75°。
[0037]并非波紋孔板21的波峰和波谷的頂端必須呈光滑圓弧狀。并非波峰和波谷的頂端的曲率半徑必須小于1/4倍的波峰或波谷的高度。在其他實(shí)施方式中，可以根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整。
[0038]又如，并非為了符合本實(shí)用新型的原理，在本實(shí)施方式中，波紋孔板21的開孔211率為10%，且開孔211的孔徑為Φ4πιπι，用以增加氣液橫向返混性能。另外，波紋孔板21上還開設(shè)有多條長(zhǎng)度為5mm的細(xì)縫，以進(jìn)一步加強(qiáng)濕潤(rùn)性能并可能形成雙向滲透，且波紋孔板21上海沖壓有多個(gè)例如凹陷結(jié)構(gòu)的特殊紋理，以波紋孔板21的提高有效傳質(zhì)面積，同時(shí)提高填料層2的抗堵能力。
[0039]并非波紋孔板21的開孔211率及開孔211直徑必須為以上數(shù)值。并非波紋孔板21上還必須開設(shè)細(xì)縫或凹陷結(jié)構(gòu)。在其他實(shí)施方式中，波紋孔板21的開孔211率可優(yōu)選為9%?12%，且開孔211的孔徑可優(yōu)選為3mm?6mm。并且，波紋孔板21上開設(shè)的細(xì)縫或特殊紋理的數(shù)量尺寸均可靈活調(diào)整。
[0040]需要說(shuō)明的是，由于在本實(shí)施方式中，真空脫氣罐的罐體I近似呈圓柱型，因此將填料層2設(shè)計(jì)為圓盤狀結(jié)構(gòu)，且該圓盤狀結(jié)構(gòu)的直徑略小于罐體I的內(nèi)徑。但在其他實(shí)施方式中，根據(jù)不同需求或罐體I的不同形狀，可靈活調(diào)整填料層2的形狀。并且，由于本實(shí)施方式中的真空脫氣罐的第二脫氣腔12中設(shè)有兩層填料層2，為了流經(jīng)罐體I的流體能夠在填料層2中充分混合，第二脫氣腔12的其中一層填料層2實(shí)際是通過(guò)將其相鄰的另一層填料層2軸向(即圓盤狀結(jié)構(gòu)的中心軸線方向)旋轉(zhuǎn)90°后的方式設(shè)置的。在其他實(shí)施方式中，相鄰填料層2之間的位置關(guān)系和設(shè)置方式亦可選擇其他方式，并不限于上述旋轉(zhuǎn)90°的設(shè)置方式。SP，當(dāng)多層填料層2上下疊放設(shè)置時(shí)，任何一種能夠使填料層2中的任一波紋孔板21所在的平面，與相鄰填料層2中的任一波紋孔板21所在的平面呈交錯(cuò)設(shè)置狀態(tài)的改型，均能夠?qū)崿F(xiàn)上述充分混合流體的目的。容易理解的是，本實(shí)施方式是以具有兩個(gè)脫氣腔結(jié)構(gòu)的罐體I為例，對(duì)本實(shí)用新型提出的真空脫氣罐進(jìn)行是理性的說(shuō)明，在其他實(shí)施方式中，真空脫氣罐的結(jié)構(gòu)可以具有各種變化，例如，真空脫氣罐的罐體內(nèi)可只設(shè)置一個(gè)脫氣腔結(jié)構(gòu)，或者設(shè)置兩個(gè)以上的脫氣腔結(jié)構(gòu)。又如，當(dāng)真空脫氣罐的罐體內(nèi)設(shè)有多個(gè)脫氣腔結(jié)構(gòu)時(shí)，這些脫氣腔可以是如本實(shí)施方式所述的直列式分布，亦可為例如水平分布等其他布置方式。
[0041]另外，對(duì)于不同大小的罐體來(lái)說(shuō)，填料層的設(shè)置或制造方式可以有不同的選擇。例如，對(duì)于直徑較小的罐體，例如使用法蘭連接的真空脫氣罐，即通過(guò)本實(shí)施方式所描述的結(jié)構(gòu)，將孔板波紋填料做成整體的圓盤狀填料層，且填料層的直徑略小于塔的內(nèi)徑。又如，對(duì)于直徑較大的罐體，其填料層的尺寸亦較大，此時(shí)可將每層填料層分割成數(shù)塊，并通過(guò)例如人孔等開孔位置放入罐體內(nèi)，以在罐體內(nèi)拉拼出完整的圓盤狀或其他形狀的填料層。
[0042]以下以變壓器油脫氣分離工藝為例，對(duì)本實(shí)用新型提出的真空脫氣罐的具體脫氣分離方式及其效果進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明:在變壓器油的脫氣分離過(guò)程中，汽、液兩相在填料層的波紋孔板的表面進(jìn)行質(zhì)量傳遞。理想狀況是液體在波紋孔板的表面完全潤(rùn)濕，液膜均勻鋪展，實(shí)現(xiàn)最大的汽、液接觸面。然而通過(guò)對(duì)現(xiàn)有真空脫氣罐的填料的實(shí)際運(yùn)用發(fā)現(xiàn)，填料表面液體的流動(dòng)并不是均勻的降膜流動(dòng)，而是與填料結(jié)構(gòu)有關(guān)的溝流、溪流或其他比較復(fù)雜的流動(dòng)形式。本實(shí)用新型提出的真空脫氣罐采用的類鋸齒狀通道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得油液液在填料表面以波浪式或鋸齒式鋪滿填料，不易在波峰和波谷位置形成溪流積液，同時(shí)液體在波紋孔板紋路(如開孔、凹陷結(jié)構(gòu)和細(xì)縫)的毛細(xì)作用下，表面潤(rùn)濕實(shí)現(xiàn)最大化，較之現(xiàn)有的波紋結(jié)構(gòu)，汽、液相互傳遞面積提高了數(shù)倍，其分離效率也得到顯著的提高。
[0043]綜上所述，本實(shí)用新型提出的真空脫氣罐，通過(guò)將孔板波紋填料制成填料層的結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了流體在填料材料表面上的潤(rùn)濕鋪展能力，增大了有效傳質(zhì)作用面積。使得該真空脫氣罐在相同的填料的比表面積下，比采用傳統(tǒng)填料真空脫氣罐的分離效率提高了40%以上。此外，由于本實(shí)用新型提出的真空脫氣罐采用的孔板波紋填料更加易于制造，因此能夠進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低設(shè)備投資成本。再者，由于孔板波紋填料的持液量小，汽液流動(dòng)阻力降低，汽液停留時(shí)間更短，有利于熱敏性物料的分離，從而降低其平衡時(shí)間，節(jié)約能耗成本，提升可真空脫氣罐的產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0044]這里詳細(xì)地描述和/或圖示了示例性實(shí)施例。但本實(shí)用新型的實(shí)施例不限于這里所描述的特定實(shí)施例，相反，每個(gè)實(shí)施例的組成部分和/或步驟可與這里所描述的其它組成部分和/或步驟獨(dú)立和分開使用。一個(gè)實(shí)施例的每個(gè)組成部分和/或每個(gè)步驟也可與其它實(shí)施例的其它組成部分和/或步驟結(jié)合使用。在介紹這里所描述和/或圖示的要素/組成部分/等時(shí)，用語(yǔ)“一個(gè)”、“一”、“該”、“所述”和“至少一個(gè)”用以表示存在一個(gè)或多個(gè)要素/組成部分/等。術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”和“具有”用以表示開放式的包括在內(nèi)的意思并且是指除了列出的要素/組成部分/等之外還可存在另外的要素/組成部分/等。此外，權(quán)利要求書中的術(shù)語(yǔ)“第一”和“第二”等僅作為標(biāo)記使用，不是對(duì)其對(duì)象的數(shù)字限制。
[0045]雖然已根據(jù)不同的特定實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到可在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施進(jìn)行改動(dòng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種真空脫氣罐，其特征在于，所述真空脫氣罐內(nèi)具有至少一層脫氣腔，每層所述脫氣腔內(nèi)設(shè)有至少一層填料層(2)，每層所述填料層(2)包括豎直疊置的多塊波紋孔板(21)，所述波紋孔板(21)的波紋延伸方向與豎直方向之間具有一夾角，且相鄰的兩塊所述波紋孔板(21)的波紋交錯(cuò)設(shè)置，以形成多條開口于所述填料層(2)頂面及底面的傾斜流道(22)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空脫氣罐，其特征在于，相鄰的兩塊所述波紋孔板(21)的波紋延伸方向與豎直方向之間的夾角相等。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空脫氣罐，其特征在于，所述波紋孔板(21)的波紋延伸方向與豎直方向之間的夾角為45°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空脫氣罐，其特征在于，所述孔板的開孔(211)率為5%?15%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空脫氣罐，其特征在于，所述波紋孔板(21)的波峰和波谷的頂端呈光滑圓弧狀，所述波峰和波谷的頂端的曲率半徑小于1/4倍的波峰或波谷的高度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空脫氣罐，其特征在于，所述波紋孔板(21)上沖壓有多個(gè)凹陷結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空脫氣罐，其特征在于，所述波紋孔板(21)上開設(shè)有多條細(xì)縫。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空脫氣罐，其特征在于，所述填料層(2)呈圓盤狀。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空脫氣罐，其特征在于，所述脫氣腔內(nèi)設(shè)有多層所述填料層(2)，所述多層填料層(2)上下疊放設(shè)置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的真空脫氣罐，其特征在于，所述填料層(2)中的任一所述波紋孔板(21)所在的平面，與相鄰所述填料層(2)中的任一所述波紋孔板(21)所在的平面交錯(cuò)設(shè)置。
【文檔編號(hào)】B01D19/00GK205549693SQ201520895733
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2015年11月10日
【發(fā)明人】李龍軍, 胡湘娥, 黃桂朝, 陳健
【申請(qǐng)人】中山凱旋真空技術(shù)工程有限公司