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金属填料支撑

  • 产品型号:
  • 产品时间:2020-03-18
  • 简要描述:金属填料支撑是填料塔的主要附件之一要求支承装置的自由截面积应大于填料层的自由截面积。填料支承栅板是结构较简单、较常用的填料支承装置。
  • 产品简介

填料塔除了主体传质元件—填料外,尚有填料支承板、床层限位器、液体分配器、液体收集及再分配装置等辅助内件,它们与填料共同构成一个完整的填料塔,其作用都是促进气液的均匀分布及良好接触,以便填料塔发挥出更大的生产能力和更高的效率。对于填料支承板除了要有足够的强度外,还要求具有足够大的自由面积;对气液的流动阻力小;有利于气液的再分配;安装拆卸方便。

早期使用的开孔平板,其开孔率仅10%~25%,气液逆流通过时,会在板上积聚一定高度的液层(如下图中a),导致气液相互夹带,促使塔过早地在支承区发生液泛,进面向上延伸到整个填料层,破坏了全塔的正常操作。确定填料支承板开孔面积的原则是,支承板开孔率必须大于填料层孔隙率,否则在支承区易构成“瓶颈”区,降低了整个填料塔的极限负荷。现代填料支承板的开孔面积通常占塔横截面积70%~100% ,开孔面积与结构、材质、塔径等有关;某些材质为陶瓷、碳钢、塑料制作的通用型支承板,开孔率也有小于65%的。金属支承板开孔率的下限值是80%,达到100%为佳 。为防止填料从开口漏出,支承板开口尺寸必须小于填料颗粒。且所有开口需均匀分布。圆孔直径为12.5mm,在支承板上加盖线网的办法是不可取的,有实践证明它会促进支承区液泛的产生,较好的方法是在支承板上先整齐排列高度约300mm尺寸较大的填料,面后再堆积小填料。但绝不能将大填料散堆,以免大小填料混合面降低了孔除率。支承板的材质应慎重选择,结构和强度设计十分重要。一般讲所选材质的耐腐蚀能力应该比填料层更强,如有时尽管塔填料可用碳钢,但支层板必须用不锈钢。因为即使是局部腐蚀也会降低板的支承强度,一旦形成空洞还会漏下填料。当塔内可能产生压力脉动时,承受冲击载荷是强度设计中要考虑的主要问题。对于易结焦的物料,在支承板底部排除滴流是非常重要的,因为滴下的液体会星“钟乳石”状悬挂于底部。此外,不支承板还应满足一般的经济技术要求,如材料省、重量轻、结构简单且有利于气、液的均布、安装维修方便等。

金属填料支撑必须具备下列功能:

1、可靠地承受施加于其上的各种负荷;

2、确保气、液流畅通无阻;

3、防止填料颗粒或碎片从板的开孔处漏出。

因此,它不仅要有足够的机械强度,而且开孔率要高,开孔尺寸不能太大。支承板承受的载荷随床层结构和操作工况而异。液泛状态床层对支承板施加了较大的作用力,塔内可能产生的操作压力脉动亦会形成冲击力,此外其他内构件如填料压板、液体再分布器等也可能有些额外载荷。设计者需根据操作工况对诸因素作认真分析,尽可能准确地按最危险情况计算总载荷,进行结构和强度设计。

格栅式支承板是由一定数量栅条平行排列而成,为便于安装和使用常将栅条分组连接拼接成格栅块,再成块安装于支承面上,块的宽度宜小于人孔直径,以便从人孔送入塔内,塔径较大时栅条必须分段。下图表示由两段、16块组成的格栅式支承板,板搁置于其底部的支承环和中心支承梁上。格栅式支承板较适合于规整填料的支承,一般而言其造价要较气体喷射式低,空隙率也比较大。陶瓷材质,空隙率可高达70%;金属在95%~97%范围。对于散装填料,使用格栅式支承板存在如下弊病,故不甚合适。首先,开孔区易被填料颗粒或碎片堵塞,甚至构成塔的“瓶颈”,降低了生产能力。对于陶瓷填料,补救的办法是在格栅上整齐堆放12层尺寸较大(100~150mm)的十字环或格栅块。这样就提高了支承区的空隙率,同时可防止填料碎片掉下,造成堵塞。堆放时,环或格栅块间必须紧密相靠,防止松动,使用格栅块,因开孔面积较大,且易于安装。格栅式支承板上整齐排列大尺寸填料此法的另一好处是防止残渣沉积于底部,且便于塔的清洗。其次,小尺寸填料使用格栅式支承板时,栅条间的距离必定很小,故空隙率也很小,支承区更容易被堵塞。故这种支承板不宜于支承小填料,用以支承公称直径不小于38mm或更大的填料。最后,这种支承板较之气体喷射式,填料更容易从空隙处漏下,特别对于环形填料,因相互间不会咬合在一起,更有此弊病。支承塑料填料时,要避免栅条边缘做成锐角,因为填料受压后会被挤入开口区并被锐边所切割,进而堵塞支承板。这种毛病,在操作温度较高时更易产生。

金属填料支撑产品结构与尺寸∶填料支承装置根据下列因素确定:塔径、塔体椭圆度、填料直径、埴料层髙度、栅板。

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