專利名稱：帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種強化旋轉(zhuǎn)床，特別涉及一種以間隔分置平面網(wǎng)板為填 料的錯流型超重力旋轉(zhuǎn)床。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的超重力旋轉(zhuǎn)床有多種形式，其中同心圓環(huán)薄板填料旋轉(zhuǎn)床氣液傳質(zhì)反應(yīng)器(專利號為ZL95214611.8)，板式旋膜氣液傳質(zhì)反應(yīng)裝置(專利號為 ZL95106281.6)，氣體軸流型旋轉(zhuǎn)填料床氣液傳熱傳質(zhì)裝置(專利號為 ZL97212054, 8)等。實用新型專利錯流型旋轉(zhuǎn)床超重力場裝置95107423. 7中，轉(zhuǎn)子上的葉輪、 環(huán)狀填料層和除霧段依次裝在圓筒形轉(zhuǎn)殼內(nèi)，與軸固定連接， 一并作旋轉(zhuǎn)運動， 轉(zhuǎn)子上均布有孔，氣體進入機殼內(nèi)從填料層前端進入由后端排出，與液體錯流 接觸。實用新型專利200420092277.3多層強化傳質(zhì)的超重力除塵脫硫機，轉(zhuǎn)子 上固定的填料，由軸向多層環(huán)形填料組成，填料層與填料層中間有環(huán)形空隙； 軸向填料層之間的環(huán)形空隙中，設(shè)有防旋風(fēng)擋板，擋板與機殼相連；各填料層 外緣設(shè)有動密封片。氣液錯流型超重力旋轉(zhuǎn)床(ZL97212054.8)工作時，液體從中心進水管的 小孔噴出，被開孔的轉(zhuǎn)軸甩到轉(zhuǎn)筒中；運動的液滴碰到高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面， 液滴在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上鋪展成為液膜；在離心力的作用下，液膜透過轉(zhuǎn)筒 的開孔，被轉(zhuǎn)筒上的絲網(wǎng)撕裂，在表面張力的作用下收縮成微液滴，進入噴霧 區(qū)；多級霧化超重力旋轉(zhuǎn)床中高度霧化的微小液滴表面積比傳統(tǒng)設(shè)備中液體的 表面積增大了一個數(shù)量級以上，因而使得多級霧化超重力旋轉(zhuǎn)床的傳熱效率和 除塵效率比傳統(tǒng)的設(shè)備大大提高，另外，由于微小液滴的內(nèi)循環(huán)劇烈并且表面 更新速度快，傳質(zhì)速度得到了比較大的提高。這就是多級霧化超重力旋轉(zhuǎn)床的傳熱、傳質(zhì)和除塵強化的機理。
由于隨著液滴從中心部分向外部運動過程中，單位體積微元內(nèi)的液滴數(shù)量 減少(與半徑的平方成反比)；同時不同直經(jīng)的液滴產(chǎn)生的加速度不同，液滴
之間不停的碰合，液滴直徑增大。這樣，限制了多級霧化超重力旋轉(zhuǎn)床液滴表 面積及其傳熱、傳質(zhì)和除塵效率的進一步提高。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于繼續(xù)保留錯流型超重力旋轉(zhuǎn)床氣體阻力小的優(yōu)點， 通過網(wǎng)板填料來提高氣液間的傳質(zhì)、傳熱系數(shù)和除塵效率，提供一種帶平面網(wǎng) 板的超重力旋轉(zhuǎn)床。
本實用新型的技術(shù)目的可以通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)
帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床，包括旋轉(zhuǎn)床殼體、電機、轉(zhuǎn)軸；轉(zhuǎn)軸位于筒 形殼體中心，與電機連接，殼體上設(shè)有進氣口、出氣口和出液口；所述位于殼 體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸為空心結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸中間插有開孔的中間水管，水管設(shè)有進液口，轉(zhuǎn) 軸布有小孔，至少3個以上的平面網(wǎng)板固定在轉(zhuǎn)軸上，平面網(wǎng)板水平設(shè)置，網(wǎng) 板之間保持軸向間距。
為進一步實現(xiàn)本實用新型目的，有益的是，所述的平面網(wǎng)板用焊接的方法 固定在轉(zhuǎn)筒上，或者所述的平面網(wǎng)板用螺栓緊固的方法固定在轉(zhuǎn)軸上。
有益的是，所述的轉(zhuǎn)軸為多孔的無縫不銹鋼鋼管、鈦管；多孔的PP、 PE、 ABS、 PU、聚四氟乙烯等高分子材料和玻璃鋼制作；或者采用碳鋼、不銹鋼 結(jié)構(gòu)骨架復(fù)合PP、 PE、 ABS、 PU、聚四氟乙烯等高分子材料和玻璃鋼的材 料制作。
有益的是，所述的平面網(wǎng)板以不銹鋼、鈦的金屬結(jié)構(gòu)或PP、 PE、 ABS 、 PU、聚四氟乙烯、玻璃鋼為骨架，上面布置不銹鋼絲網(wǎng)、鈦網(wǎng)或PP、 PE絲網(wǎng)。 所述的平面網(wǎng)板為密布小孔的PP、 PE、 ABS、 PU、聚四氟乙烯、玻璃鋼平 板或者以不銹鋼、碳鋼結(jié)構(gòu)為骨架的密布小孔的PP、 PE、 ABS、 PU、聚四 氟乙烯、玻璃鋼平板。所述的平面網(wǎng)板軸向間距為10 200mm。
本實用新型采用水平網(wǎng)板作為錯流型旋轉(zhuǎn)床的填料，水平網(wǎng)板間隔分置固 定在轉(zhuǎn)軸上。進入噴霧區(qū)的微小液滴，受到重力和氣流曳力的作用，在氣流的攜帶下沿軸向上升，部分液滴碰到平面網(wǎng)板；在離心力的作用下，在網(wǎng)板上表 面上進行一次霧化，鋪展成沿徑向高速運動的微薄液膜層或霧化成更微小的液 滴，與通過旋轉(zhuǎn)平面網(wǎng)板孔隙的軸向氣流產(chǎn)生強烈的湍流碰撞產(chǎn)生更小的液 滴；同時，產(chǎn)生的更小的液滴在氣流曳力的作用下，與上一級水平網(wǎng)板碰撞， 在網(wǎng)板上二次霧化，鋪展成微薄液膜層或霧化成更微小的液滴，與軸向氣流產(chǎn) 生強烈的湍流碰撞。進一步提高氣液兩相的接觸面積和液膜的表面更新速度， 鋪展開的液膜對氣流中間的粉塵顆粒有高效的捕集作用，達到強化除塵的目 的。水平網(wǎng)板填料式錯流型超重力旋轉(zhuǎn)床在保留了錯流型旋轉(zhuǎn)填料床裝置氣 體阻力低的優(yōu)點的基礎(chǔ)上，通過采用平面網(wǎng)板填料的方法，進一步強化氣液兩 相間的傳質(zhì)、傳熱和脫除氣體中的粉塵顆粒。本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點和效果在轉(zhuǎn)軸上放置的平面網(wǎng) 板填料由于開孔率大，對流體的阻力較小，而利用液滴在絲網(wǎng)上鋪展成的高速 液膜與氣流在通過平面網(wǎng)板時產(chǎn)生強烈的湍流，強化氣液之間的傳質(zhì)傳熱；平 面網(wǎng)板和液滴對氣體中的塵粒有強烈的捕集作用。這樣，實現(xiàn)了通過網(wǎng)板填料 來強化氣液兩相間傳質(zhì)、傳熱和除塵的目的。而且由于平面網(wǎng)板直接固定在轉(zhuǎn) 軸上，而不是在轉(zhuǎn)軸上設(shè)置轉(zhuǎn)筒，再將平面網(wǎng)板固定在轉(zhuǎn)筒上，有利于簡化旋 轉(zhuǎn)床結(jié)構(gòu)，也有利于來自轉(zhuǎn)軸的液體離心霧化效率的提高，進而提高氣液兩相 間傳質(zhì)、傳熱和除塵效率。


圖1為帶間隔帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2 A為一種不銹鋼結(jié)構(gòu)上固定兩層不銹鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)板結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2B為一種玻璃鋼內(nèi)襯不銹鋼骨架制的多孔網(wǎng)板結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型 要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。 實施例1圖1示出了本實用新型間隔平面網(wǎng)板填料式的錯流型超重力旋轉(zhuǎn)床的一種結(jié)構(gòu)形式。如圖1所示，間隔平面網(wǎng)板填料式的錯流型超重力旋轉(zhuǎn)床包括殼
體8、轉(zhuǎn)軸9、平面網(wǎng)板7、電機1和旋轉(zhuǎn)除霧器4，旋轉(zhuǎn)除霧器4通過焊接或 螺栓固定的方式固定在轉(zhuǎn)軸9上。轉(zhuǎn)軸9位于筒形殼體8中心，與電機1連接， 殼體8下端分別設(shè)有進氣口 2和出液口 10，上端設(shè)有出氣口5;位于殼體內(nèi)的 轉(zhuǎn)軸是多孔的不銹鋼無縫管，也可選用鈦材的無縫管。轉(zhuǎn)軸9為空心結(jié)構(gòu)，上 端設(shè)有進液口6，轉(zhuǎn)軸9布有小孔，多塊平面網(wǎng)板9固定在轉(zhuǎn)軸9上，平面網(wǎng) 板水平設(shè)置，平面網(wǎng)板之間保持軸向間距。 一般來說，根據(jù)殼體8的尺寸以及 平面網(wǎng)板的數(shù)量，平面網(wǎng)板軸向間距可在10 200mm之間調(diào)整。
如圖2A所示，平面網(wǎng)板用不銹鋼為骨架，也可用鈦材為骨架，骨架上面 布置不銹鋼絲網(wǎng)或鈦絲網(wǎng)，平面網(wǎng)板7垂直于轉(zhuǎn)軸9，呈水平布置，在轉(zhuǎn)軸9 上間隔分置安裝，共有9個平面網(wǎng)板，平面網(wǎng)板間隔距離60mm，平面網(wǎng)板的 外徑為300mm，平面網(wǎng)板通過螺栓固定在轉(zhuǎn)軸的肋上。
旋轉(zhuǎn)床工作時，液體從中心進水管的小孔噴出，被開孔的轉(zhuǎn)軸甩到噴霧區(qū)； 進入噴霧區(qū)的微小液滴，受到重力和氣流曳力的作用，在氣流的攜帶下沿軸向 上升，部分液滴碰到平面網(wǎng)板；在離心力的作用下，在網(wǎng)板上表面上進行一次 霧化，鋪展成沿徑向高速運動的微薄液膜層或霧化成更微小的液滴，與通過旋 轉(zhuǎn)平面網(wǎng)板孔隙的軸向氣流產(chǎn)生強烈的湍流碰撞產(chǎn)生更小的液滴；同時，產(chǎn)生 的更小的液滴在氣流曳力的作用下，與上一級水平網(wǎng)板碰撞，在網(wǎng)板上二次霧 化，鋪展成微薄液膜層或霧化成更微小的液滴，與軸向氣流產(chǎn)生強烈的湍流碰 撞，進一步提高氣液兩相的接觸面積和液膜的表面更新速度，鋪展開的液膜對 氣流中間的粉塵顆粒有高效的捕集作用，達到強化除塵的目的。
經(jīng)檢測，與普通的多級霧化旋轉(zhuǎn)床相比，該種間隔平面網(wǎng)板填料式的錯流 型超重力旋轉(zhuǎn)床的總的傳熱系數(shù)提高了 8%，總傳質(zhì)系數(shù)提高了 10%，除塵效率 提高20%。
由于平面網(wǎng)板直接固定在轉(zhuǎn)軸上，與帶平面網(wǎng)板強化的多級霧化超重力旋 轉(zhuǎn)床相比，由于沒有轉(zhuǎn)筒，旋轉(zhuǎn)床的結(jié)構(gòu)大大簡化，網(wǎng)板安裝方便，便于可以 使用規(guī)整填料。液體從中心進水管的小孔噴出，被開孔的轉(zhuǎn)軸甩到噴霧區(qū)；進 入噴霧區(qū)的微小液滴，受到重力和氣流曳力的作用，在網(wǎng)板之間重復(fù)進行多次霧化，鋪展成微薄液膜層或霧化成更微小的液滴，與軸向氣流產(chǎn)生強烈的湍流 碰撞，達到強化傳質(zhì)、傳熱和除塵的目的。實施例2與實施例l不同的是，本實施例共有3個平面網(wǎng)板9，平面網(wǎng)板以PP為 骨架，上面布置PE絲網(wǎng)制作；平面網(wǎng)板間隔距離200mm，平面網(wǎng)板的外徑為 300mm，平面網(wǎng)板通過焊接固定在轉(zhuǎn)筒上。經(jīng)檢測，與普通的多級霧化旋轉(zhuǎn)床 相比，該種帶間隔分置平面網(wǎng)板的強化多級霧化超重力旋轉(zhuǎn)床的總的傳熱系數(shù) 提高了4%，總傳質(zhì)系數(shù)提高了3%，除塵效率提高6%。實施例3與實施例1不同的是，本實施例共有3個平面網(wǎng)板，平面網(wǎng)板為一種垂直 于軸向并且水平的多孔網(wǎng)板，如圖2A所示，平面網(wǎng)板為一種不銹鋼結(jié)構(gòu)上固 定兩層不銹鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)板。平面網(wǎng)板在轉(zhuǎn)軸上間隔分置安裝。轉(zhuǎn)軸為多孔的無 縫不銹鋼鋼管，平面網(wǎng)板間隔距離200mm，平面網(wǎng)板的外徑為300mm，平面網(wǎng)板 通過焊接固定在轉(zhuǎn)筒的肋上。經(jīng)檢測，與普通的多級霧化旋轉(zhuǎn)床相比，該種帶 間隔分置平面網(wǎng)板的強化多級霧化超重力旋轉(zhuǎn)床的總的傳熱系數(shù)提高了 4.5%，總傳質(zhì)系數(shù)提高了4%，除塵效率提高6.5%。實施例4與實施例1不同的是，平面網(wǎng)板為一種以玻璃鋼為骨架上面固定PP絲網(wǎng) 制作的多孔網(wǎng)板，該骨架也可以是PP、 PE、 ABS、 PU、聚四氟乙烯等高分 子材料制作而成，骨架上固定PE絲。轉(zhuǎn)軸為多孔的內(nèi)襯不銹鋼鋼骨架的PP 制作的筒體，也可以是由PE、 ABS、 PU、聚四氟乙烯等高分子材料制作的 筒體，平面網(wǎng)板間隔距離60mm，平面網(wǎng)板的外徑為300mm，平面網(wǎng)板通過螺栓 固定在轉(zhuǎn)筒的肋上。經(jīng)檢測，與普通的多級霧化旋轉(zhuǎn)床相比，該種帶間隔分置 平面網(wǎng)板的強化多級霧化超重力旋轉(zhuǎn)床的總的傳熱系數(shù)提高了 4.5%，總傳質(zhì) 系數(shù)提高了6%，除塵效率提高9%。實施例5如圖2B所示，與實施例1不同的是，平面網(wǎng)板是用PP開孔制作的多孔 網(wǎng)板，也可以是PE、 ABS、 PU、聚四氟乙烯等高分子材料或玻璃鋼平板開孔制作的多孔網(wǎng)板。共有3個平面網(wǎng)板，轉(zhuǎn)軸為多孔的玻璃鋼制作，平面網(wǎng)板間隔距離150mm，平面網(wǎng)板的外徑為300ram，平面網(wǎng)板通過螺栓固定在轉(zhuǎn)筒的 肋上。經(jīng)檢測，與普通的多級霧化旋轉(zhuǎn)床相比，該種帶間隔分置平面網(wǎng)板的強 化多級霧化超重力旋轉(zhuǎn)床的總的傳熱系數(shù)提高了 7.5%，總傳質(zhì)系數(shù)提高了 9.5%，除塵效率提高13%。 實施例6與實施例1不同的是，平面網(wǎng)板為一種鈦金屬結(jié)構(gòu)上固定兩層鈦金屬絲網(wǎng) 的網(wǎng)板。共有4個平面網(wǎng)板，轉(zhuǎn)軸為多孔的無縫鈦管，平面網(wǎng)板間隔距離120mm， 平面網(wǎng)板的外徑為300mm，平面網(wǎng)板通過焊接固定在轉(zhuǎn)筒的肋上。經(jīng)檢測，與 普通的多級霧化旋轉(zhuǎn)床相比，該種帶間隔分置平面網(wǎng)板的強化多級霧化超重力 旋轉(zhuǎn)床的總的傳熱系數(shù)提高了6%，總傳質(zhì)系數(shù)提高了7%，除塵效率提高15%。實施例7與實施例1不同的是，平面網(wǎng)板為鈦金屬的多孔網(wǎng)板。平面網(wǎng)板在轉(zhuǎn)筒筒 體上間隔分置安裝，共有5個平面網(wǎng)板，轉(zhuǎn)軸為鈦板，平面網(wǎng)板間隔距離lOOmm， 平面網(wǎng)板的外徑為300mm，平面網(wǎng)板通過螺栓固定在轉(zhuǎn)軸的肋上。經(jīng)檢測，與 普通的多級霧化旋轉(zhuǎn)床相比，該種以間隔分置平面網(wǎng)板為填料的錯流型超重力 旋轉(zhuǎn)床的總的傳熱系數(shù)提高了 11%，總傳質(zhì)系數(shù)提高了 12%，除塵效率提高18%。
權(quán)利要求1、帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床，包括旋轉(zhuǎn)床殼體、電機、轉(zhuǎn)軸；轉(zhuǎn)軸位于筒形殼體中心，與電機連接，殼體上設(shè)有進氣口、出氣口和出液口；其特征在于，所述位于殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸為空心結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸中間插有開孔的中間水管，水管設(shè)有進液口，轉(zhuǎn)軸布有小孔，平面網(wǎng)板固定在轉(zhuǎn)軸上，平面網(wǎng)板水平設(shè)置，網(wǎng)板之間保持軸向間距。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床，其特征在于，所 述的平面網(wǎng)板用焊接的方法固定在轉(zhuǎn)軸上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床，其特征在于，所 述的平面網(wǎng)板用螺栓緊固的方法固定在轉(zhuǎn)軸上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床，其特征在于，所 述的轉(zhuǎn)軸為多孔的無縫不銹鋼鋼管、鈦管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床，其特征在于，所 述的轉(zhuǎn)軸為多孔的PP、 PE、 ABS、 PU、聚四氟乙烯或者玻璃鋼制作；或者是 采用碳鋼、不銹鋼結(jié)構(gòu)骨架復(fù)合PP、 PE、 ABS、 PU、聚四氟乙烯或玻璃鋼 的材料制作。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床，其特征在于，所 述的平面網(wǎng)板以不銹鋼、鈦為骨架，或以PP、 PE、 ABS 、 PU、聚四氟乙烯、 玻璃鋼為骨架，骨架上面布置不銹鋼絲網(wǎng)、鈦網(wǎng)或PP、 PE絲網(wǎng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床，其特征在于，所 述的平面網(wǎng)板為密布小孔的PP、 PE、 ABS、 PU、聚四氟乙烯、玻璃鋼平板 或者以不銹鋼、碳鋼結(jié)構(gòu)為骨架的密布小孔的PP、 PE、 ABS、 PU、聚四氟 乙烯、玻璃鋼平板。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床，其特征在于，所 述的平面網(wǎng)板軸向間距為10 100腿。
專利摘要本實用新型公開了帶平面網(wǎng)板的超重力旋轉(zhuǎn)床。該旋轉(zhuǎn)床包括有旋轉(zhuǎn)床殼體、電機、轉(zhuǎn)軸；位于殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸為空心結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸中間插有開孔的中間水管，水管設(shè)有進液口，轉(zhuǎn)軸布有小孔。平面網(wǎng)板固定在轉(zhuǎn)軸上，平面網(wǎng)板水平放置，網(wǎng)板之間保持軸向間距。該種平面網(wǎng)板填料旋轉(zhuǎn)床可以達到強化氣液間傳質(zhì)、傳熱和提高除塵效率，又可以避免產(chǎn)生高的氣體阻力損失，可以在較低的氣體阻力條件下，獲得較高的傳熱、傳質(zhì)系數(shù)和較高的除塵效率，在工業(yè)中有普遍推廣應(yīng)用的價值。
文檔編號B01D47/00GK201132076SQ200720060780
公開日2008年10月15日 申請日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者潘朝群 申請人:華南理工大學(xué)