一种管道式错流超重力旋转填料床装置的制造方法
【专利摘要】一种管道式错流超重力旋转填料床装置为直通管道式结构，壳体的前后端均无闷板，气流可直接进入和流出，没有二个90°弯管，压力损失小。前轴承座、旋转填料床、后轴承座和电机在壳体内顺序连接。前轴承座、后轴承座、电机均内涵在壳体内，被高温和具有腐蚀性的介质所包围，采用耐高温、抗腐蚀、抗磨损的陶瓷轴承和电机隔离套的措施来抵御介质高温和腐蚀的影响。前轴承座、后轴承座、分别在壳体内由轴承支承体予以支持。该装置比常规错流超重力旋转填料床装置，轴向尺寸缩短，适用于空间尺寸要求紧凑或大流量处理的场合。它形如管道，结构简洁，便于安装，可作为一项产品，在工程设计中被选用，允许拼装、加接和串联使用。
【专利说明】
一种管道式错流超重力旋转填料床装置
所属技术领域
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[0001]本发明提供一种管道式错流超重力旋转填料床装置。它属于化工机械技术领域。可应用于化工、热工、环保等行业，实施强化传热、传质及除尘。
【背景技术】
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[0002]公知的错流超重力旋转填料床装置的结构是装置壳体的二端有闷板封闭，气流进入和排出均通过90°弯管，旋转填料床转轴的二端均外伸于闷板之外，由安装于二端闷板之上的轴承座所支撑，旋转填料床的驱动电机与转轴的外伸轴用联轴器相连接，并传递扭矩。这种典型结构可使旋转填料床驱动电机和支撑旋转填料床转轴的轴承均置于大气环境之中，可按常规设计来选用通用的轴承和电机。这种装置已在多个领域中得到使用。但这种典型的结构也存在一定的缺点，在有些领域中难以推广应用。
[0003]1.处理大流量气相介质时，因管道直径很大，若采用常规错流超重力旋转填料床装置，它的结构长度为常规错流超重力旋转填料床装置长度之上，至少还得加上二倍以上管道直径，此时它的结构长度变得非常大，使错流超重力旋转填料床装置替代吸收塔的优点难以显示。此外，要加工如此长的旋转填料床转轴不仅成本高，而且难度很大。
[0004]2.有些行业中，采用错流超重力旋转填料床装置实施卧式布置时，因受空间条件的限制，其装置的壳体直径不能设计得很大，为达到相应的效果，使必增加装置的长度。但是它的长度不仅受加工条件的限制，而且与旋转填料床转轴的临界转速的有关，因此增加错流超重力旋转填料床装置长度的措施也是有限的。若出现这种情况，若采用二级或多级常规错流超重力旋转填料床装置串联使用，由于每级装置都需要配置二个90°弯管，多级系统不仅使气流的流动阻力增加，而且对整个管系的走向变得复杂，达到难以布置的程度。船舶行业在对其动力设备内燃发动机尾气污染排放改造时就会出现这种现象。这种改造量大面广，需要有满足使用要求的设备相适应。
[0005]3.由于实施大气污染新的排放标准，很多行业的环保处理要求提高，原来的环保设备均需要升级改造，在实施环保设备改造时，希望不改动或少改动原有系统的排放管系，若采用错流超重力旋转填料床装置，必须有二个90°弯管，对系统改造带来不便。
[0006]4.气相和液相介质在错流超重力旋转填料床装置内相互接触和停留时间短。当工程出现气相与液相介质相互传热、传质效果不能达标，由于错流超重力旋转填料床装置不能任意拼装、加接和串联使用，使工程难以补救。这也是错流超重力旋转填料床装置目前存在的缺点。
【发明内容】
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[0007]为克服目前错流超重力旋转填料床装置上述的不足，本发明提供了一种管道式错流超重力旋转填料床装置，该装置不仅能缩短装置的轴向长度，实施小型化，而且能把该装置设计成形如管道，结构简洁，便于安装，可作为一项产品，在工程设计中被选用，允许拼装、加接和串联使用。本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0008]1.采用直通管道式结构，壳体二端无闷板，气流可直接进入和流出，没有二个90°弯管，轴向尺寸缩短，也无二个90°弯管的压力损失，这种结构型式形如管道，结构简洁，安装布置十分方便。
[0009]2.旋转填料床安装在旋转填料床转轴之上，填料可采用不锈钢波纹板式或多孔塑料板式，视旋转填料床的工作温度而定。旋转填料床转轴的二端均安装轴承，并分别由前轴承座和后轴承座予以支持。旋转填料床转轴为中空结构，供液相介质通过。装置设置液相介质的进液管，它与前轴承座以螺纹型式相连接，液相介质通过液相介质的进液管和前轴承座的内部通道输入至旋转填料床转轴的中空通道。旋转填料床转轴上开有很多的小孔，供液相介质喷出。在壳体与旋转填料床的二端部位处设置气封，以防止气相介质不通过旋转填料床而直接泄漏至液相空间。气封为间隙式密封结构。
[0010]3.前、后轴承座内涵于壳体之内，失去了壳体二端闷板的安装基础。目前的技术方案是前轴承座和后轴承座分别用轴承支承体予以支持。轴承支承体为园周方向相距120°三根支持柱，三根支持柱的上部与壳体固定，三根支持柱的下部与前轴承座和后轴承座固定，固定的方式是以螺钉紧固连接。
[0011]4.常规错流超重力旋转填料床装置的轴承均采用滚动轴承以润滑脂润滑。对于管道式错流超重力旋转填料床装置轴承内涵于壳体内，使轴承被气相、液相介质所包围。气相、液相介质的工作温度一般都较高，足以让一般滚动轴承的润滑脂溶化而失去润滑作用，而且气相、液相介质大部分都具有一定的腐蚀性，对于一般以滚动轴承钢制成的滚动轴承是经不起上述介质腐蚀的。目前的技术方案是采用一种特殊型式的轴承即为陶瓷轴承。这种轴承是由特种陶瓷制成的，它的特点是耐高温、抗腐蚀、抗磨损。正好满足了管道式错流超重力旋转填料床的使用条件。该陶瓷轴承允许在高温环境下使用具有腐蚀性液相介质作为润滑剂，并能保证陶瓷轴承长期稳定可靠地工作。
[0012]5.在前轴承座内，在轴承之前设置密封件，以防止液相介质从轴承处大量漏泄。在后轴承座内，在轴承之后设置密封件，以防止液相介质通过轴承渗漏至电机输出轴端处。
[0013]6.由于电机内涵于壳体内，电机处在高温和具有腐蚀性的环境中工作。为保证电机安全可靠的工作，必须解决电机冷却、防腐、电气绝缘等问题，将成为管道式错流超重力旋转填料床装置能否实施的关键。目前的技术方案就是在电机外设置一个由不锈钢板制成的电机隔离套，把电机与气相、液相介质隔离。在电机隔离套上方开二个孔，分别接二根管子，作为电机冷却进风管和出风管。在电机冷却进风管和出风管之间设置挡板，安置在电机冷却风扇风罩处。利用电机自身已配置的风扇，由进风管吸入常温空气进入电机隔离套，来冷却电机，然后由电机冷却出风管排出，使电机可免于因高温而造成电气绝缘破坏。因设置了挡板，可防止从进入电机冷却进风管的冷风与冷却电机后产生的热风相串通，降低电机的冷却效果。在电机隔离套上方还开一个孔，安装电机电缆保护管，供电机的动力电缆引出，以保护电机电缆。
[0014]本发明产生的有益效果:
[0015]1.对目前公知的错流超重力旋转填料床装置实施小型化，缩短轴向长度，可使用于对空间尺寸有紧凑要求的场合，如船舶或其他领域之中。
[0016]2.直通管道式结构，没有90°弯头，压力损失小。
[0017]3.管道式错流超重力旋转填料床装置是非常合适设计成模块结构，可从单件生产转换为批量生产，实施商品化。它将作为一个形如管道，结构简洁，便于安装，可作为一项产品，在工程设计中被选用，允许拼装、加接和串联使用，给工程设计带来极大的方便。为降低成本，推广使用创造条件。
[0018]4.该装置特别适用于烟道环保处理。以管道式错流超重力旋转填料床装置来替代环保处理的原来管道，可不改动原来设备和管系走向的条件下实施环保处理。允许多台本装置串联使用，提高净化效果，以满足环保处理要求。
【附图说明】
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[0019]下面结合附图对本发明进一步说明:
[0020]图1一种管道式超重力旋转填料床装置结构示意图。
[0021]图中:1.法兰、2.液相介质进液管、3.轴承支承体、4.气封、5.壳体、6.旋转填料床、7.旋转填料床转轴、8.螺纹接头、9.电机冷却出风管、10.电机电缆保护管、11.电机冷却进风管、12.电机隔离套、13.挡板、14.电机、15.密封件、16.轴承、17.后轴承座、18.前轴承座。
[0022]图中:A 口为气相介质进气口 ；
[0023]B 口为气相介质出气口；
[0024]C 口为液相介质进液口 ；
[0025]D 口为液相介质出液口 ；
[0026]E 口为电机冷却管进风口；
[0027]F 口为电机冷却管出风口；
[0028]G 口为电机电缆保护管出口。
【具体实施方式】
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[0029]一种管道式超重力旋转填料床装置是由法兰(I)、液相介质进液管(2)、轴承支承体(3)、气封(4)、壳体(5)、旋转填料床￠)、旋转填料床转轴(7)、螺纹接头(8)、电机冷却出风管(9)、电机电缆保护管(10)、电机冷却进风管(11)、电机隔离套(12)、档板(13)、电机
(14)、密封件(15)、轴承(16)、后轴承座(17)、前轴承座(18)组成，其特征是:整个装置为直通管道式结构，壳体(5)的二端无闷板，气流可直接进入和流出，没有二个90°弯管。壳体(5)前为气相介质进气口 A 口，壳体(5)后为气相介质出气口 B 口。在壳体(5)的上方近气相介质进气口 A 口处设置液相介质进液口 C 口，在壳体(5)的下方中间处设置液相介质出液口 D 口。在壳体(5)内，前轴承座(18)、旋转填料床(6)、后轴承座(17)、电机(14)按顺序串联相连接。前轴承座(18)、后轴承座(17)、电机(14)均内涵在壳体⑵内，被气相、液相介质所包围。
[0030]旋转填料床(6)安装在旋转填料床转轴(7)之上，填料可采用不锈钢波纹板式或多孔塑料板式，视旋转填料床出)的工作温度而定。在壳体(5)与旋转填料床￠)的二端部位处设置气封(4)，以防止气相介质不通过旋转填料床(6)而直接泄漏至液相空间。气封为间隙式密封结构。旋转填料床转轴(7)的二端均安装轴承(16)，轴承(16)为陶瓷轴承，并分别安装于前轴承座(18)和后轴承座(17)中。前轴承座(18)和后轴承座(17)分别用轴承支承体(3)予以支持。轴承支承体(3)为园周方向相距120°三根支持柱，三根支持柱的上部与壳体(5)固定，三根支持柱的下部与前轴承座(18)和后轴承座(17)固定，固定的方式是以螺钉紧固连接。旋转填料床转轴(7)为中空结构，供液相介质通过。装置设置液相介质的进液管(2)，它的下端与前轴承座(18)以螺纹型式相连接，它的上端与壳体(5)用螺纹接头(8)固定。从液相介质进液管(2)的C 口输入的液相介质通过前轴承座(18)的内部通道输入至旋转填料床转轴(7)的中空通道。在前轴承座(18)内，设置密封件(15)在轴承(16)之前，以防止液相介质从轴承(16)处大量漏泄。旋转填料床转轴上开有很多的小孔，供液相介质喷出。在后轴承座(17)内，设置密封件(15)在轴承(16)之后，以防止液相介质通过轴承(16)渗漏至电机的轴端处。电机(14)以凸缘法兰与后轴承座(17)相连接。电机(14)的输出轴嵌入到旋转填料床转轴(7)输出轴的内孔中，以套筒联轴器的方式传递扭矩。
[0031]电机隔离套(12)为圆柱形薄壁筒，是以不锈钢板制成，一边开口，一边封闭，开口端固定在电机(14)的凸缘法兰上。在电机隔离套(12)的上方开有三个孔并设置螺纹接头
(8)，分别为电机冷却进风管(11)、电机电缆保护管(10)、电机冷却出风管(9)配用。在电机隔离套(12)内还有挡板(13)，安置在电机(14)冷却风扇风罩处，以防止从F 口进入电机冷却进风管(9)的冷风与冷却电机产生的热风相串通，降低电机(14)的冷却效果。电机的动力电缆从电机电缆保护管G 口引出。
【主权项】
1.一种管道式错流超重力旋转填料床装置由壳体、轴承座、轴承支承体、旋转填料床、旋转填料床转轴、电机、液相介质进液管、液相介质出液管、气相介质进气管、气相介质出气管组成，其特征是:该装置为直通管道式结构，壳体(5)的前后端均无闷板，壳体(5)前为气相介质进气口 A 口，壳体(5)后为气相介质出气口 B 口 ；在壳体(5)的上方近气相介质进气口 A 口处设置液相介质进液口 C 口，在壳体(5)的下方中间处设置液相介质出液口 D 口；在壳体(5)内，前轴承座(18)、旋转填料床(6)、后轴承座(17)、电机(14)按顺序串联相连接；前轴承座(18)、后轴承座(17)、电机(14)均内涵在壳体(5)内，被气相、液相介质所包围；旋转填料床(6)安装在旋转填料床转轴(7)之上，旋转填料床转轴(7)的二端均安装轴承(16)，轴承(16)为陶瓷轴承；电机(14)的外部设置电机隔离套(12) ο2.根据权利要求1所述的一种管道式错流超重力旋转填料床装置，其特征在于:前轴承座(18)和后轴承座(17)内涵在壳体(5)内，用轴承支承体(3)予以支持；轴承支承体(3)为园周方向相距120°的三根支持柱，三根支持柱的上部与壳体(5)固定，三根支持柱的下部与前轴承座(18)和后轴承座(17)固定，固定的方式是以螺钉紧固连接。3.根据权利要求1所述的一种管道式错流超重力旋转填料床装置，其特征在于:在前轴承座(18)内安装轴承(16);在轴承(16)之前设置密封件(15);液相介质进液管(2)的下端以螺纹接头形式与前轴承座(18)相连接，它的上端与壳体(5)用螺纹接头(8)固定。4.根据权利要求1所述的一种管道式错流超重力旋转填料床装置，其特征在于:后轴承座(17)内安装轴承(16);在轴承(16)之后设置密封件(15);电机(14)的安装形式是带凸缘法兰的，它与后轴承座(17)相连接；电机(14)的输出轴嵌入到旋转填料床转轴(7)输出轴的内孔中，以套筒联轴器的方式传递扭矩。5.根据权利要求1所述的一种管道式错流超重力旋转填料床装置，其特征在于:电机隔离套(12)为圆柱形薄壁筒，是以不锈钢制成；一边开口，一边封闭，开口端固定在电机(14)的凸缘法兰上；在电机隔离套(12)的上方开有三个孔分别安装电机冷却进风管(11)、电机电缆保护管(10)、电机冷却出风管(9);在电机隔尚套(12)内还有挡板(15)，安置在电机(14)冷却风扇风罩处；电机的动力电缆从电机电缆保护管G 口引出。
【文档编号】B01J19/28GK105879823SQ201410833430
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月29日
【发明人】夏嘉琪
【申请人】上海滋康机电新技术研究所