專利名稱：氣體軸流型旋轉填料床氣液傳熱傳質裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是氣體軸流型旋轉填料床氣液傳熱傳質裝置，屬氣液傳熱傳質設備。特別涉及利用旋轉填料床產生離心力來強化氣液兩相傳熱傳質的裝置。
目前的氣液兩相傳熱傳質裝置結構有多種多樣，傳統的裝置主要是固定式填料結構，如點滴和薄膜式冷卻塔等。在這些冷卻塔中，液膜在重力場作用下從上到下向下流動。但由于重力場較弱，液膜流速很慢，氣液傳熱傳質效率低，而且填料材耗多，設備體積大、投資大；在旋轉填料床氣液傳質裝置方面，目前國內外均采用氣液兩相沿填料床徑向逆流運動傳質的方式，如名稱為《同心圓環薄板填料旋轉床氣液傳質反應器》的中國專利(申請號為95214611.8)等，雖然其液膜流速很高，傳質效果好，但當處理大氣量的氣液兩相傳熱傳質時，如冷卻塔操作時，氣體需克服離心力場的氣阻較大和由于旋轉填料床內外環氣體流道截面積懸殊較大、內環處氣速過高而造成氣阻較大的問題，故這類裝置不適合冷卻塔一類的大氣量的氣液傳熱傳質的操作。
本實用新型的目的就是為了解決和克服現有重力場氣液傳熱傳質存在的液膜流速過低、氣液傳熱傳質效率低、填料材耗多、設備體積龐大、投資大和現有超重力場旋轉填料床存在離心力場氣阻大以及內外環氣體流道截面積懸殊、內環氣速高、氣阻較大、不適合大氣量氣液傳熱傳質操作的問題和缺點，研究設計一種既可大幅度提高液膜流速、氣液傳熱傳質效率高、投資小，又可避免離心力場氣阻，同時氣體在填料床中流道截面均勻、氣阻小、適合大氣量氣液傳熱傳質操作的氣體軸流型旋轉填料床氣液傳熱傳質裝置。
本實用新型是通過下述結構技術方案來實現的本氣體軸流型旋轉填料床氣液傳熱傳質裝置的結構示意圖如
圖1所示，其關鍵具有軸向氣體流道與徑向液體流道的雙向流道的旋轉填料床，它由機殼1、旋轉填料床2、氣液離心分離層3、風葉4、徑向噴液管5、進液管6、集液槽7、電動機8、排液管9共同連接構成，其相互位置及連接關系為旋轉填料床2與機殼1同軸心線裝置于機殼1的中央，氣液離心分離層3置于旋轉填料床上端部，風葉4置于氣液離心分離層的上端部，徑向噴液管5位于旋轉填料層2的內環軸心，上述旋轉填料床2、氣液離心分離層3、風葉4、徑向噴液管5通過同一軸心同軸連接構成旋轉體并位于機殼1中央，進液管6固定于機殼1的內上部，進液管6的出口端對準徑向噴液管5的頂端開口，集液槽7裝置于機殼的下部并與排液管9相連通，電動機8裝置于機殼的底部；其中，上述的氣液離心分離層為徑向板翼結構或多孔、顆粒狀填料結構，氣體沿軸向流動，液體沿徑向分離。
本實用新型與現有技術裝置相比有如下的優點和有益效果(1)與現有冷卻塔等固定填料相比，本實用新型采用離心力場使液膜流速比重力場下提高約十倍，可增大氣液兩相傳熱傳質系數約一個數量級，能大幅度減小設備體積和耗材，降低生產成本；(2)與現有旋轉填料床相比，本實用新型的氣流方向已從現有的徑向改為軸向，克服了離心力與填料床內外環截面積懸殊大等因素引起的氣阻較大的缺點，使本實用新型能適合大氣量的氣液傳熱傳質操作過程。
下面對說明書附圖進一步說明如下
圖1為本氣體軸流型旋轉填料床氣液傳熱傳質裝置的結構示意圖。圖中1為機殼，2為旋轉填料床，3為氣液離心分離層，4為風葉，5為徑向噴液管，6為進液管，7為集液槽，8為電動機，9為排液管。
本實用新型的實施方案較為簡單，按
圖1所示，采用通用的機加工工藝方法設計加工部件，我們推薦其設計參數為旋轉填料床的內外環徑可分別為φ70mm和φ300mm，其高度可為200mm～300mm，旋轉填料床的流道是網板形或多孔介質、顆粒狀結構，加工制作好各部件后，按上面說明書所述的其相互連接關系進行安裝連接，便能較好地實施本實用新型。制作安裝完成后，需做動平衡試驗以防高速旋轉時振動過大。按我們推薦的上述參數設計制作的本實用新型，在一般轉速下，可處理2～5噸水的冷卻。本實用新型的運轉動作原理為液體由進液管6注入徑向噴液管5，在離心力的作用下沿徑向進入旋轉填料床2的內環，并由內環向外環徑向流動，與軸向流動的氣流作熱量與質量的傳遞交換，然后由外環徑向排出，沿機殼壁面流下進入集液槽7，再從排液管9排出，氣體從機殼下部的進氣口抽進入內，再沿軸向朝上流經旋轉填料床，經與液流傳熱傳質后，再經氣液離心分離層3將液霧分離，然后由風葉4抽送出機殼外。
權利要求1.一種氣體軸流型旋轉填料床氣液傳熱傳質裝置，其特征在于關鍵具有軸向氣體流道與徑向液體流道的雙向流道的旋轉填料床，它由機殼(1)、旋轉填料床(2)、氣液離心分離層(3)、風葉(4)、徑向噴液管(5)、進液管(6)、集液槽(7)、電動機(8)、排液管(9)共同連接構成，其相互位置及連接關系為旋轉填料床(2)與機殼(1)同軸心線垂直裝置于機殼(1)的中央，氣液離心分離層(3)置于旋轉填料床上端部，風葉(4)置于氣液離心分離層的上端部，徑向噴液管(5)位于旋轉填料床(2)的內環軸心，上述旋轉填料床(2)、氣液離心分離層(3)、風葉(4)、徑向噴液(5)通過同一軸心同軸連接構成旋轉體并位于機殼(1)中央，進液管(6)固定于機殼(1)的內上部，進液管(6)的出口端對準徑向噴液管(5)的頂端開口，集液槽(7)裝置于機殼的下部并與排液管(9)相連通，電動機(8)裝置于機殼的底部。
專利摘要本實用新型是一種氣體軸流型旋轉填料床氣液傳熱傳質裝置,它由機殼、具雙向流道的旋轉填料床、氣液離心分離層、風葉、徑向噴液管、進液管、集液槽、電動機、排液管共同構成,置于機殼中央的旋轉填料床的上端部裝置有氣液離心分離層,風葉置于氣液離心分離層上端部,徑向噴液管位于旋轉填料床的內環軸心,進液管固裝于機殼內上部,其出口端對準噴液管頂端開口,集液槽裝于機殼下部并與排液管連通,電動機裝于機殼底部。本裝置傳熱傳質效率高、耗材少、體積小、結構簡單、操作氣阻小。
文檔編號F28C3/06GK2287992SQ9721205
公開日1998年8月19日 申請日期1997年3月7日 優先權日1997年3月7日
發明者鄧先和, 黃思銘, 鄧頌九 申請人:華南理工大學