[實用新型]一種帶有加強筋和“T”型齒的規(guī)整陶瓷填料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720126497.7
• 申請日: 2007-11-09
• 公開（公告）號: CN201108826Y
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冷永財;李洪發(fā);高蓮;楊振華
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州瑞瑪化機有限公司
• 主分類號: B01J19/30
• 分類號: B01J19/30
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 張真

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型產(chǎn)品屬工業(yè)陶瓷范疇，具體應(yīng)用于化工填料塔、蓄熱式氧化器(RTO)，還可做化學(xué)工業(yè)中化學(xué)反應(yīng)催化劑載體的一種具有高比表面及孔隙率的優(yōu)質(zhì)傳熱、傳質(zhì)陶瓷填料。

背景技術(shù)

現(xiàn)有國內(nèi)陶瓷填料可分為普通散裝陶瓷填料、蜂窩陶瓷和MLM(Multi-Layer?Media)片狀組合式規(guī)整陶瓷填料。蜂窩陶瓷具有較高的比表面積一般用于汽車尾氣凈化催化劑載體，也用于工業(yè)有機廢氣凈化中，但其對材質(zhì)要求較高，且熱效率普遍較低，能耗較高。MLM規(guī)整填料因其比表面積大，孔隙率小，材質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性好，具有較強的耐腐蝕性能，作為傳熱材料，被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外廢氣處理設(shè)備-蓄熱式氧化器(RTO)。目前，MLM規(guī)整填料主要是由不同比表面積的帶齒的薄片粘結(jié)而成。在生產(chǎn)過程中，由于齒片的壁厚較薄，因此對模具的制作要求、泥坯的燒結(jié)等帶來了很高的要求，導(dǎo)致了組合式規(guī)整填料的成本很高，影響了產(chǎn)品的銷售及應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型涉及一種規(guī)整陶瓷填料，為蜂窩型呈柱狀，沿軸向方向有多層形狀規(guī)則的通孔，其特征在于填料四周外側(cè)有封閉的外壁面，填料內(nèi)部沿軸向方向的多層平行隔斷面，隔斷面上下交錯布有“T”型齒，在相鄰的隔斷面之間形成迷宮式通孔；垂直隔斷面有1～10個加強筋。

本實用新型填料內(nèi)部沿軸向方向有多個平行隔斷面，數(shù)量可以是多個或數(shù)十個，隔斷面上下交錯分布有具有一定厚度和高度的“T”型齒，相鄰的隔斷面與上下交錯“T”型齒之間形成迷宮式或稱“S”型孔道，這些齒數(shù)由產(chǎn)品比表面積和孔隙率的不同而各異。同時由于加工強度的需要在垂直隔斷面需要有1～10個加強筋，間斷了“S”型孔道，相鄰的加強筋之間隔斷面一面上的“T”型齒最好有1～15個。本實用新型的這種結(jié)構(gòu)提高了產(chǎn)品的比表面及孔隙率，并且提高了熱效率和降低壓降。

本實用新型的規(guī)整陶瓷填料外觀截面可呈正方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形等。最好為長方體或正方體，本實用新型推薦產(chǎn)品的外觀尺寸為截面50mm×50mm～300mm×300mm，高50mm～300mm，加強筋最好有2～8個。外壁面厚最好為0.5～3mm，齒厚最好為0.3mm～2mm，齒高最好為1mm～5mm，以加強筋之間每一個隔斷面兩面上的總齒數(shù)最好為3～29個。

隔斷面與外壁面構(gòu)成最外側(cè)一層(或最外側(cè)1～2層)，最好隔斷面上的齒與外壁面相連，形成的通孔橫截面為正方形或矩形；或者外側(cè)再有一層隔斷面上相鄰的“T”型齒間隔貫通，形成“n”形孔道。這樣做主要是由于“T”型齒并不完全接觸到外壁，會使外壁懸空，外側(cè)如果相連“T”型齒較多的話會使其外觀產(chǎn)生巨大變形。因此在這種情形下最外側(cè)一層(或幾層)壁面上的齒與外壁面相連，形成的通孔橫截面為正方形或矩形，或者進(jìn)一步在次外層(或次外側(cè)1～2層)相鄰的“T”型齒間隔貫通，形成“n”形孔道，而使次外層孔道橫截面為正方形(或矩形)和“n”形，加工生產(chǎn)則不會外觀產(chǎn)生變形更具有實用性。如果在填料外觀尺寸較小，內(nèi)部相連“T”型齒不多的情況下，在最外層相鄰的僅有一個“T”型齒，而使其孔橫截面為正方形(或矩形)和“n”形，也可以保證不會外觀產(chǎn)生變形。

本實用新型的規(guī)整陶瓷填料每組齒數(shù)越少、壁(齒)厚越薄則比表面積越小，孔隙率越大；在相同壁(齒)厚條件下每組齒數(shù)若量越多，則表面積越大，孔隙率越小。

本實用新型的規(guī)整陶瓷填料的材質(zhì)一般為普通陶瓷材料或堇青石、莫來石等陶瓷材料。

本實用新型的規(guī)整陶瓷填料特別適用于整體式擠出工藝，并完全可以應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中。該產(chǎn)品即可提高產(chǎn)品的比表面及孔隙率以達(dá)到提高熱效率降低壓降等方面的性能，又可提高產(chǎn)品的成品率，降低產(chǎn)品的成本。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)中的規(guī)整填料相比具有以下特點：

1、理論與實際結(jié)合性較強。

現(xiàn)有規(guī)整工業(yè)陶瓷填料在設(shè)計流體阻力和傳熱性能上僅以雷諾系數(shù)(Re)為理論參考，而本實用新型進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，不僅考慮到了改善流體流動狀態(tài)，并且將努謝爾系數(shù)(Nu)對傳熱性能及壓降的影響應(yīng)用到陶瓷填料的設(shè)計中。根據(jù)傳熱學(xué)原理，流體在填料直通道中流動，可視為充分發(fā)展的流層，Nu系數(shù)強烈地依賴于通道壁的熱邊界條件和通道的幾何形狀。當(dāng)流道截面的“結(jié)點”由“+”變成“T”型時，Nu系數(shù)最大可增加20％，阻力降系數(shù)可降低15％。因此，不但增大了傳熱的比表面積，又可增大孔隙率，從而使傳熱效率變大，減小氣體阻力。實驗表明在相同外觀尺寸下，本實用新型產(chǎn)品比一般蜂窩陶瓷熱效率可提高5％以上，壓降阻力減小10％左右；

2、結(jié)構(gòu)合理。