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填料支撐的種類及應用

點擊次數:2341 發布時間:2020-06-29

填料塔除了主體傳質元件—填料外,尚有填料支承闆、床層限位器、液體分配器、液體收集及再分配裝置等輔助内件,它們與填料共同構成一個完整的填料塔,其作用都是促進氣液的均勻分布及良好接觸,以便填料塔發揮出更大的生産能力和更高的效率。

對于填料支承闆除了要有足夠的強度外,還要求具有足夠大的自由面積;對氣液的流動阻力小;有利于氣液的再分配;安裝拆卸方便。

填料支承闆必須具備下列功能:

1、可靠地承受施加于其上的各種負荷;

2、确保氣、液流暢通無阻;

3、防止填料顆粒或碎片從闆的開孔處漏出。

因此,它不僅要有足夠的機械強度,而且開孔率要高,開孔尺寸不能太大。支承闆承受的載荷随床層結構和操作工況而異。液泛狀态床層對支承闆施加了較大的作用力,塔内可能産生的操作壓力脈動亦會形成沖擊力,此外其他内構件如填料壓闆、液體再分布器等也可能有些額外載荷。設計者需根據操作工況對諸因素作認真分析,盡可能準确地按危險情況計算總載荷,進行結構和強度設計。

填料支撐闆的種類基本可分為兩大類:1.氣全噴射式填料支撐 2. 格栅式填料支撐

氣全噴射式填料支撐

氣體噴射式填料支承闆又稱梁型氣體噴射式填料支承闆,是一種可根據塔徑大小由一定單元數開孔波紋闆組合而成的綜合性能優良的散裝填料支承闆,可用金屬、塑料、陶瓷等材料制作。

1、支承闆具有以下優點:

(1)結構合理:它是一種立體結構的支承闆,故開孔面積不受塔截面積的限制,對于通用設計的金屬和塑料材質的這類支承闆,開孔率高,陶瓷開孔率較小,通常約50%或稍大;波紋結構增大了支承闆的強度和剛度,其底部所需支承梁的數目可大為減少,據稱所需支承梁數僅為其他類型的1/2到1/3;由單元組成的支承闆,單元間的連接十分方便,可使用塔徑範圍實際上不受到限制,對大塔尤宜。

2、流體力學性能優良:氣、液分流,氣體從波的兩側面向上流出,液體集中到波谷流下,這就是避免了氣液間的相互夾帶,同時有利于氣體均布和混合;允許氣、液通量大,可承受液體噴淋密度高達120~240m3/(m2·h),正常操作時壓降在62Pa以下,高負荷亦不過200Pa。

3、填料顆粒或碎片不易堵塞孔口。

4、材料省、重量輕,安裝維修方便。

 格栅式填料支撐

格栅式支承闆是由一定數量栅條平行排列而成,為便于安裝和使用常将栅條分組連接拼接成格栅塊,再成塊安裝于支承面上,塊的寬度宜小于人孔直徑,以便從人孔送入塔内,塔徑較大時栅條必須分段。

格栅式支承闆較适合于規整填料的支承,一般而言其造價要較氣體噴射式低,空隙率也比較大。陶瓷材質,空隙率可高達70%;金屬在95%~97%範圍。

對于散裝填料,使用格栅式支承闆存在如下弊病,故不甚合适。首先,開孔區易被填料顆粒或碎片堵塞,甚至構成塔的“瓶頸”,降低了生産能力。對于陶瓷填料,補救的辦法是在格栅上整齊堆放1到2層尺寸較大(100~150mm)的十字環或格栅塊。這樣就提高了支承區的空隙率,同時可防止填料碎片掉下,造成堵塞。堆放時,環或格栅塊間必須緊密相靠,防止松動,盡量使用格栅塊,因開孔面積較大,且易于安裝。

此法的另一好處是防止殘渣沉積于底部,且便于塔的清洗。其次,小尺寸填料使用格栅式支承闆時,栅條間的距離必定很小,故孔隙率也很小,支承區更容易被堵塞。故這種支承闆不宜于支承小填料,盡量用以支承公稱直徑不小于38mm或更大的填料。這種支承闆較之氣體噴射式,填料更容易從空隙處漏下,特别對于環形填料,因相互間不會咬合在一起,更有此弊病。支承塑料填料時,要避免栅條邊緣做成銳角,因為填料受壓後會被擠入開口區并被銳邊所切割,進而堵塞支承闆。這種毛病,在操作溫度較高時更易産生。

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