填料支承板

土木工程名词

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，以便填料塔发挥出最大的生产能力和最高的效率。

产品介绍

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（如图1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的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%，最好大到100%。

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。

支承板的材质应很好选择，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。

功能

填料支承板必须具备下列功能：

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最大的作用力，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。

气全喷射式

气体喷射式填料支承板又称梁型气体喷射式填料支承板，是一种可根据塔径大小由-一定

单元数开孔波纹板组合而成的综合性能优良的散装填料支承板，其结构如图2所示，可用金属(a)、塑料(b)、陶瓷(c)等材料制作。

1、支承板具有以下优点：

（1）结构合理：它是一种立体结构的支承板，故开孔面积不受塔截面积的限制，对于通用设计的金属和塑料材质的这类支承板，开孔率多在100%左右，陶瓷开孔率较小，通常约50%或稍大；波纹结构增大了支承板的强度和刚度，其底部所需支承梁的数目可大为减少，据称所需支承梁数仅为其他类型的1/2到1/3；由单元组成的支承板，单元间的连接十分方便，可使用塔径范围实际上不受到限制，对大塔尤宜。

2、流体力学性能优良：气、液分流，气体从波的两侧面向上流出，液体集中到波谷流下，这就是避免了气液间的相互夹带，同时有利于气体均布和混合；允许气、液通量大，可承受液体喷淋密度高达120~240m3/(m2·h)，正常操作时压降在62Pa以下，高负荷亦不过200Pa。

3、填料颗粒或碎片不易堵塞孔口。

4、材料省、重量轻，安装维修方便。

格栅式

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。图3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。

格栅式支承板最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1到2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，最好使用格栅块，因开孔面积较大，且易于安装。

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，最好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。

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