本发明涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种用于填料吸收塔内的自压紧组合式填料层。
背景技术：
填料塔是以塔内的填料作为气液两相件接触构件的传质设备，填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。一般情况下，会在填料的上方安装填料压板压紧填料，以防被上升气流吹动。
传统的填料压板自由放置在填料层的上端，靠自身重量来压紧填料，而仅靠一个压板提供的重量比较微小，压紧效果不好，仍会在气流较大时，在气流的作用下发生松动和跳动；且填料压板的存在在填料塔中占据了部分空间，增加了填料塔的制造成本。
技术实现要素：
本发明要解决上述问题，提供一种自压紧组合式填料层，该自压紧组合式填料层具有无需填料压板就能自压紧的特点，且该填料层能够组合安装，拆卸方便，方便后续清洗。
本发明解决问题的技术方案是，提供一种自压紧组合式填料层，包括填料套以及填充在填料套中的填料，所述填料套包括插入部和锁紧部，所述插入部为圆台形；所述锁紧部为内部凹陷的圆柱形，锁紧部的顶面半径大于插入部的底面半径，且顶面与插入部的底面连接，顶面的剩余部分形成接触面；锁紧部的底面中心向内凹陷形成倒圆台形的凹槽，底面剩余部分形成压紧面；所述凹槽的高度等于所述插入部的高度，所述凹槽槽口半径等于所述插入部的底面半径，；所述插入部的侧面、凹槽的侧面和顶面、接触面以及压紧面上均开设有小孔，小孔的孔径小于填料的外径。
优选地，所述凹槽的锥度为α，所述插入部的锥度为β，1°≤α≤30°，1°≤β≤20°，0≤α－β≤10°。
优选地，所述插入部与锁紧部的连接处设置有环状的弧形凹槽。
优选地，所述填料套的材质为不锈钢。
优选地，所述插入部的侧面上开设有至少两条轴向的收宿槽，所述收宿槽的宽度小于填料的外径。
优选地，所述收宿槽与弧形凹槽的连接处设置有孔隙，所述孔隙为圆形或者矩形。
优选地，所述填料套的材质为橡胶。
本发明的有益效果：
1.形状结构的设计，通过填料层组合后相互之间产生的力达到自压紧效果。
2.组合式设计，方便量产；使用后方便拆卸清洗。
3.无需填料压板，节约成本。
附图说明
图1为一种自压紧组合式填料层的结构示意图。
图中：100-插入部，110-弧形凹槽，120-收宿槽，121-孔隙，200-锁紧部，210-接触面，220-压紧面，230-凹槽。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
如图1所示，一种自压紧组合式填料层，包括填料套以及填充在填料套中的填料，填料套的材质为不锈钢，
填料套包括插入部100和锁紧部200，插入部100为圆台形，其锥度为β，1°≤β≤20°，且在插入部100的侧面上开设有小孔和至少两条轴向的收宿槽120，小孔的孔径和收宿槽120的宽度均小于填料的外径，使得气体和液体能够通过而填料不能通过。
锁紧部200为内部凹陷的圆柱形，锁紧部200的顶面半径大于插入部100的底面半径，且顶面与插入部100的底面连接，连接处设置有环状的弧形凹槽110，弧形凹槽110和收宿槽120的连接处设置有孔隙121，孔隙121为圆形或者矩形；顶面的剩余部分形成接触面210。锁紧部200的底面中心向内凹陷形成倒圆台形的凹槽230，其锥度为α，且1°≤α≤30°，0≤α－β≤10°，且凹槽230的高度等于插入部100的高度，凹槽230的槽口半径等于插入部100的底面半径，而锁紧部200底面未向内凹陷的两侧形成压紧面220。凹槽230的侧面和顶面、接触面210以及压紧面220上均开设有小孔，且小孔的孔径小于填料的外径，使得气体和液体能够通过而填料不能通过。
当两个填料层组合在一起的时候，将下面填料层的插入部100插入到上面填料层的凹槽230中。由于插入部100的侧面上开设有收宿槽120，以及弧形凹槽110的存在，插入时，插入部100会得到适当的收束，从而方便地插入到凹槽230中。当插入完成后，收束的插入部100释放，此时，由于凹槽230的锥度大于或等于插入部100的锥度，插入部100展开后会与凹槽230的侧面过盈结合，从而将两个填料层无需外力紧密接合起来，同时，位于填料套中的填料受到来自斜侧面的力，得到“箍紧”的压紧效果。
又由于凹槽230的高度等于插入部100的高度，凹槽230的槽口半径等于所述插入部100的底面半径，组合后，上面填料层的压紧面220与下面填料层的接触面210结合，上面填料层凹槽230的顶面与下面填料层插入部100的顶面结合，由于上面填料层的重力作用，填料套中的填料受到来自顶面和底面的挤压力，得到垂直方向的压紧效果。
实施例2
一种自压紧组合式填料层，包括填料套以及填充在填料套中的填料，填料套的材质为橡胶。
填料套包括插入部100和锁紧部200，插入部100为圆台形，其锥度为β，1°≤β≤20°，且在插入部100的侧面上开设有小孔，小孔的孔径小于填料的外径，使得气体和液体能够通过而填料不能通过。
锁紧部200为内部凹陷的圆柱形，锁紧部200的顶面半径大于插入部100的底面半径，且顶面与插入部100的底面连接，连接处设置有环状的弧形凹槽110；顶面的剩余部分形成接触面210。锁紧部200的底面中心向内凹陷形成圆台形的凹槽230，其锥度为α，且1°≤α≤30°，0≤α－β≤10°，而锁紧部200底面未向内凹陷的两侧形成压紧面220。凹槽230的侧面和顶面、接触面210以及压紧面220上均开设有小孔，且小孔的孔径小于填料的外径，使得气体和液体能够通过而填料不能通过。
当两个该填料层组合在一起的时候，将下面填料层的插入部100插入到上面填料层的凹槽230中。由于插入部100为橡胶材质以及弧形凹槽110的弹性作用，插入时，插入部100会得到适当的收束，从而方便地插入到凹槽230中。当插入完成后，收束的插入部100释放，此时，由于凹槽230的锥度大于或等于插入部100的锥度，插入部100展开后会与凹槽230的侧面过盈结合，从而将两个填料层无需外力紧密接合起来，同时，位于填料套中的填料受到来自斜侧面的力，得到“箍紧”的压紧效果。
又由于凹槽230的高度等于插入部100的高度，凹槽230的槽口半径等于所述插入部100的底面半径，组合后，上面填料层的压紧面220与下面填料层的接触面210结合，上面填料层凹槽230的顶面与下面填料层插入部100的顶面结合，由于上面填料层的重力作用，填料套中的填料受到来自顶面和底面的挤压力，得到垂直方向的压紧效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。