填料塔安裝注意事項及各種填料的安裝步驟

填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經(jīng)氣體分布裝置（小直徑塔一般不設(shè)氣體分布裝置）分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。以下是我公司的設(shè)計的部分填料塔的結(jié)構(gòu)：

填料塔的安裝順序為：

基礎(chǔ)-----塔體試壓-----吊裝------地腳螺栓------垂直度校正-------填鐵安放-------地腳螺栓灌漿------管道及梯、等安裝防腐及保溫-------灌水-------填料安裝-------試漏。根據(jù)不同的情況要具體細(xì)分實施細(xì)節(jié)。下面我們?yōu)槟榻B安裝填料的主要步驟何注意事項。

1、填料安裝前的處理

（1）填料的除油

    新填料表面有一薄油層，這油層可能是金屬填料在加工過程中采用潤滑油潤滑而形成的；也可能是為了避免碳鋼填料在運輸和儲存過程中被腐蝕而加的防銹油。這層油的存在對于某些物系是絕對不允許的，例如空分系統(tǒng)中，油層洗滌下來后與液氧共存，可引起爆炸。對于水溶液物系，這層油可妨礙液膜的形成，對于某些堿性物系還可引起溶液發(fā)泡，因此應(yīng)弄清 該油的物性，在開車之前將其除掉。為了便于清除油層，填料加工的潤滑劑采用水溶性的較好。碳鋼填料應(yīng)儲存在干燥封閉處，不應(yīng)提前除，以防銹蝕。

（2）陶瓷填料去碎片

    新陶瓷填料和重新填充的陶瓷填料應(yīng)將其中的碎片篩掉，有時需用手工逐個除去，散裝陶瓷填料在運輸過程中難免有破碎，大塊的碎填料仍可利用，其通量有所下降，壓降有所升高，但分離效率不會下降。

（3）塔支承圈的拆除

    板式塔改填料塔，需將原塔板、降液管及支承圈拆除。水平支承圈應(yīng)盡可能割干凈。水平支承圈保留，在塔內(nèi)會干擾氣液分布，也減小了塔的有效截面，從而增大了阻力，減小了通量，效率也會因此而下降。  

   采用散裝填料改造板式塔，只要塔的支承圈面積小于塔截面積10%，不需拆除。

   采用規(guī)整填料改造板式塔，在安裝前應(yīng)將支承圈拆除，并打磨干凈，殘留量一般應(yīng)小于5mm，也可聽從填料制造商的意見。

2、填料及塔內(nèi)件的安裝

  需焊接的內(nèi)件，如填料支承、液體收集器、氣液分布器等最好在填料安裝前完成，以防焊渣進(jìn)入填料內(nèi)引起火災(zāi)。金屬填料表面的油層在焊渣的高溫條件下很容易著火，塑料填料更容易引起火災(zāi)。焊渣留在塔內(nèi)還會引起液體分布器堵塞，影響塔效率。若有些部件必須在填料安裝過程中或完成后進(jìn)行，需在焊接下方鋪設(shè)石棉布、石棉板等，使焊接與填料隔離。

  填料及內(nèi)件的安裝步驟：

（1）安裝填料支承；

（2）安裝填料；

（3）安裝填料固定或壓緊裝置，并調(diào)水平；

（4）安裝液體分布器或再分布器，固定并調(diào)水平；    

（5）安裝完畢，檢查。

3、填料的安裝

  填料的安裝對保證塔的分離效率至關(guān)重要，要在填料制造廠技術(shù)人員的指導(dǎo)下完成。不良的安裝會引起氣液不良分布，造成分離效率和處理能力下降，壓降升高。

（1）散裝填料的安裝

  散裝填料的安裝看起來很簡單，將填料倒入塔中即可，其實不然，這樣簡易安裝輕者會造成填料填充密度不均，重者可造成金屬填料變形，陶瓷填料破碎，從而引起氣液不均勻分布，使分離效率下降。

  陶瓷填料和非碳鋼金屬填料，若條件允許，應(yīng)采用濕法填充。采用濕法填充，安裝支揮板后，往塔內(nèi)充水，將填料從水面上方輕輕倒入水中，填料從水中漂浮下落，水面要高出填料lm以上。濕法填充可減少填料破損、變形。濕法填充還增加了散裝填料的均勻性，填料用量減少約5%，填料通量增大，壓力降減小。Billet在500mm直徑塔用Dg38鮑爾環(huán)采用濕法填充和干法填充進(jìn)行對比實驗，結(jié)果表明，采用濕法填充較干法填充少用填料5%，壓降下降10%，效率幾乎相等。因此在通量受限制的場合應(yīng)盡量采用濕法填充。

  采用干法填充填料應(yīng)始終從離填料層一定高度倒入，對于大直徑塔采用干法填充，有時需人站在填料層上填充。應(yīng)需注意人不可直接站在填料上，以防填料受壓變形及密度不均，可在填料上鋪設(shè)木板使受力分散。

  無論采用濕法填充還是采用干法填充，都應(yīng)由塔壁向中心填充，以防填料在塔壁處架橋， 填料不應(yīng)壓迫到位，以防變形密度不均。各段填料安裝完畢應(yīng)檢查上端填料是否推平，若有高低不平現(xiàn)象，應(yīng)將其推平。

（2）規(guī)整填料的安裝

  A、規(guī)整填料的外形尺寸

  規(guī)整填料不象散裝填料那樣可以不考慮塔的形狀，隨意裝入塔中，須根據(jù)塔的尺寸、形狀以及前一節(jié)提到的規(guī)整填料塔對塔橢圓度的要求進(jìn)行制造、安裝。采用規(guī)整填料改造老塔， 有時其橢圓度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到此要求，這就需從填料制作和安裝方面解決，使填料適合塔體。

  對于直徑小于800mm的小塔，規(guī)整填料通常做成整圓盤由法蘭孔裝。對于直徑大于800mm的塔，規(guī)整填料通常分成若干塊，由人孔裝入塔內(nèi)，在塔內(nèi)組圓，無論整圓還是分塊組圓，其直徑都要小于塔徑，否則無法裝入。填料與塔壁之間的間隙，應(yīng)根據(jù)采用的防壁流圈形式而定，各填料生產(chǎn)廠家通常有自己的標(biāo)準(zhǔn)。

  B、規(guī)整填料的防壁流圈

  通常為防止由于填料與塔壁間隙而產(chǎn)生氣液壁流，在此間隙加防壁流圈。此防壁流圈可與填料做成一體，也可分開到塔內(nèi)組裝。通常對于小直徑整圓盤填料其防壁流圈是與填料做成一體的，有時一圈兩用，既做防壁流圈，又起支撐填料的作用。防壁流圈不應(yīng)將填料與塔壁之間的間隙在高度方向上全部封死，這樣不僅會減少塔的通量，增加阻力，特別是小直徑的塔，而且經(jīng)實驗證明還會引起分離效率的下降。常見的防壁流圈氣液以折流流動形式通過塔壁間隙，既防止了壁流，又利用了間隙起到傳質(zhì)作用。

 C、小直徑整盤規(guī)整填料的安裝

  安裝小直徑整盤規(guī)整填料時，先將防壁流圈翻邊、擺正，將相鄰兩盤填料波紋片成90度角依次放入塔內(nèi)，并用圓盤適當(dāng)壓緊。

  對于填料層高度較高，直徑稍大的塔，為防止如圖所示的情況發(fā)生，可采用推盤跟蹤填料盤，將填料盤送到預(yù)定位置，但須有安裝經(jīng)驗的人員進(jìn)行操作，也可將幾盤填料進(jìn)入塔前穿成一串，一起裝入塔內(nèi)，或兩人采用鋼筋條勾住填料，下降到預(yù)定位置。    

 D、大直徑規(guī)整填料的安裝

  大直徑規(guī)整填料需分塊從人孔進(jìn)入塔內(nèi)安裝，盤高通常為100~300mm，每塊長度可與塔弦長等長，也可分成若干塊。為便于制作、包裝、運輸、拆卸，每塊長度不宜超過1.8m。每塊填料中填料片采用穿釘組裝，有時也簡單地采用金屬絲或打包帶綁扎。為防止絲網(wǎng)填料在運輸中變形，采用金屬包角保護(hù)填料。

  若防壁流圈與填料一體，每塊填料安裝前需將防壁流圈按要求打開；若防壁流圈與填料分體，安裝過程中需將防壁流圈按要求放到位。通常安裝由一端開始至另一端結(jié)束，相鄰兩盤填料波紋成90度角。每四盤填料為一個周期，這樣成順時針(或逆時針)方向轉(zhuǎn)動組裝填料盤，可以縮小填料上端面水平誤差。絲網(wǎng)填料每盤安裝完畢后再去掉包角。安裝人員不應(yīng)總站在塔截面中部，這樣易形成四周高中間低的“鍋底"現(xiàn)象。

各盤填料組裝最后一塊需借助滑板安裝。由于塔的不圓及其他原因有時需將填料酌情加片或減片，以使填料適合塔體。填料安裝過緊會導(dǎo)致填料片變形，填料總高“加高"，上端面不平，效率通量下降。同樣，填料安裝過松，會導(dǎo)致氣液分布不均，分離效率下降。

  某些特殊情況，由于時間不允許或其他原因，板式塔改規(guī)整填料塔塔圈不能割除，需制作一些直徑與塔圈相符的填料，以便在塔圈處安裝，設(shè)計應(yīng)考慮由此而造成的效率和通量損失。

4、封口前的檢查

  安裝與設(shè)計不一致往往要產(chǎn)生麻煩，錯誤發(fā)現(xiàn)的越早越容易改正，因此檢查應(yīng)與安裝同時進(jìn)行。檢查最好由現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)工程技術(shù)人員或設(shè)計人員承擔(dān)，現(xiàn)場服務(wù)工程技術(shù)人員和設(shè)計人員一般對塔內(nèi)流體流動狀況及傳質(zhì)狀況有較好的了解，很容易發(fā)現(xiàn)錯誤；再者，現(xiàn)場檢查也是一個很好的鍛煉，可以提高設(shè)計技巧，使以后的設(shè)計更完善。

  檢查最好事先列一檢查表，對照表逐項檢查，以防遺漏。對于改造的塔器，應(yīng)重點檢查改造的部分。

  安裝完畢，如有條件最好采用水或其他介質(zhì)冷試，檢查液體分布器的分布情況及液體收集器的收集情況，此項工作可與清洗填料同時進(jìn)行。試驗完畢，將存在液體分布器、收集器中的雜質(zhì)清出塔外，即可封塔。