Насадка для колонн и способ ее изготовления - RU2174438C1

Чертежи

Показать все 22 чертежа(ей)

Описание

Изобретение касается насадки для колонн, которая заполняет аппарат и разделена на множество камер или каналов, соединенных друг с другом и служащих для осуществления массопередачи, теплообмена или перемешивания между газами, жидкостями или между газом и жидкостью. Изобретение касается также способа изготовления такой насадки для колонн.

В выложенной японской патентной заявке N Hei 3-203976 описывается этот тип насадки для колонн. Эта насадка для колонн изготовлена из множества проницаемых листов, которые расположены параллельно друг другу и проходят в направлении основного потока текучей среды. Выступающие части этих проницаемых листов расположены в направлении, которое пересекает основной поток текучей среды, и эти выступы служат в качестве распорок между соседними проницаемыми листами. Эта насадка (далее называется "X-насадкой", так как поперечное сечение соединительной части между двумя соседними проницаемыми листами принимает форму буквы X) полезна тем, что текучая среда, стекающая вдоль проницаемых листов, неоднократно соединяется, смешивается, диспергируется в горизонтальном направлении и перераспределяется в каждом месте соединения проницаемых листов. Таким образом, поток текучей среды, который не был однородным при поступлении в аппарат, постепенно становится однородным, что приводит к оптимальной массопередаче или теплообмену. Кроме того, газ, поступивший в аппарат, проходит через жидкость, протекающую по наклонным поверхностям проницаемых листов, при этом достигается необходимый контакт между газом и жидкостью вследствие контактирования газа с жидкостью при прохождении газа через проницаемые листы, так что могут быть эффективно осуществляться массопередача или теплообмен с минимальной потерей напора.

Для изготовления этой X-насадки автор этой заявки предложил способ, описанный в патенте США N 5673726. Согласно этому способу, показанному на фиг. 22, одновременно изготавливают проницаемые листы 51 с многими слоями и соединениями 51b между соседними проницаемыми листами 51, тем самым производя трехмерную тканую насадку 50.

В случае, когда эта X-насадка, изготовленная вышеописанным известным способом, используется в качестве насадки, загружаемой, например, в аппарат для перемешивания газа и жидкости, устанавливают насадку 50 с фиг.22 в аппарате, и жидкость из распределителя заставляют стекать сверху вниз аппарата, т. е. в направлении по стрелке А. Однако в действительности трудно поддерживать насадку 50 строго горизонтально в аппарате из-за ошибки в установке или по другим причинам, в результате чего нити, которые проходят поперек разделенных частей 51а и соединений 51b насадки 50, расположены слегка наклонно относительно горизонтального направления. По этой причине при запуске аппарата в работу и течении жидкости в направлении по стрелке А жидкость концентрично течет вдоль нижней части поперечных нитей, в результате чего не происходят равномерные сбор, горизонтальное распределение и нисходящее перераспределение жидкости, а поток жидкости стремится концентрироваться на нижней части наклонных поперечных нитей.

Следовательно целью изобретения является создание X-насадки, способной обеспечить равномерные сбор и перераспределение жидкости в соединениях X-насадки.

Другой целью изобретения является создание недорогого и крупномасштабного способа изготовления такой X-насадки.

Для достижения этих целей изобретения предлагается способ изготовления насадки с трехмерной сетчатой структурой, составляющей внутреннюю структуру аппарата, в котором осуществляются массопередача, теплообмен или перемешивание между газами, жидкостями или между газом и жидкостью, при этом указанная внутренняя структура разделена на множество камер или каналов, соединенных друг с другом, и указанная трехмерная сетчатая структура образована посредством схождения и расхождения четырех нитевидных элементов. Указанный способ содержит стадии:
(А) размещают первые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом в первом направлении, на плоскости и вторые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом во втором направлении, которое отличается от первого направления, на той же самой плоскости таким образом, что первые нитевидные элементы под заданным углом пересекают вторые нитевидные элементы, и укладывают друг на друга первые и вторые нитевидные элементы;
(В) скрепляют первые нитевидные элементы с вторыми нитевидными элементами в точках их пересечения и тем самым образуют сетку;
(С) штампуют сетку для образования множества параллельных волнистых выдавленных частей, которые выдавлены в чередующихся точках пересечения, непрерывно образованных в первом и втором направлениях, и тем самым формуют волнистую сетку;
(D) укладывают волнистую сетку второго слоя на волокнистую сетку первого слоя таким образом, что точки пересечения, непрерывно образованные в первом и втором направлениях в волнистой сетке первого слоя, попеременно соприкасаются с точками пересечения и отделяются от точек пересечения, непрерывно образованных в первом и втором направлениях в волнистой сетке второго слоя, и после этого скрепляют вместе точки пересечения в волнистой сетке первого слоя и в волнистой сетке второго слоя, которые соприкасаются друг с другом;
(Е) укладывают волнистую сетку третьего слоя на волнистую сетку второго слоя таким образом, что точки пересечения, непрерывно образованные в первом и втором направлениях в волнистой сетке второго слоя, попеременно соприкасаются с точками пересечения и отделяются от точек пересечения, непрерывно образованных в первом и втором направлениях в волнистой сетке третьего слоя, и после этого скрепляют вместе точки пересечения в волнистой сетке второго слоя и в волнистой сетке третьего слоя, которые соприкасаются друг с другом; и после этого аналогичным образом накладывают одна на другую волнистые сетки четвертого, пятого и n-ного (n - любое целое число) слоев и скрепляют вместе точки пересечения в волнистых сетках соответствующих слоев и в волнистых сетках непосредственно нижележащих слоев, которые соприкасаются друг с другом.

Согласно этому способу изготовления может быть получена насадка 1, показанная на схематическом перспективном виде на фиг. 1. Как показано на частичном перспективном виде на фиг. 2, насадка 1 имеет элементарную структуру 2, которая является сочетанием двух четырехугольных пирамид с общим основанием и вершинами, направленными в противоположные стороны. Эта трехмерная сетчатая структура образована посредством размещения множества элементарных структур 2 в вертикальном и горизонтальном направлениях. Как видно из фиг. 2, в этой элементарной структуре 2 четыре нитевидных элемента 3 составляют четыре грани соответствующих четырехугольных пирамид, и соответствующие вершины 2a двух четырехугольных пирамид и соединения 2b двух четырехугольных пирамид образованы посредством схождения и расхождения четырех нитевидных элементов. Таким образом, в этой элементарной структуре не используется никакой элемент, соответствующий горизонтальным нитям в X-насадке, известной из уровня техники.

Таким образом, используя насадку 1, изготовленную способом согласно изобретению, в аппарате, например в аппарате для контактирования газа с жидкостью, жидкость из распределителя течет в направлении по стрелке В на фиг. 1, и поскольку в насадке 1 не используется никакой элемент, соответствующий горизонтальным нитям, жидкость, которая падает на верх насадки 1, не подвергается сносу, вызываемому потоком жидкости к поперечно более низкой части, даже если существует ошибка в установке насадки 1 в аппарате, и следовательно происходят равномерные сбор и нисходящее перераспределение жидкости в двух вертикальных вершинах 2a и соединениях 2b двух четырехугольных пирамид в элементарной структуре 2.

Для достижения целей изобретения, кроме того, предлагается способ изготовления насадки с трехмерной сетчатой структурой, образующей внутреннюю структуру аппарата, в котором осуществляется массопередача, теплообмен и перемешивание между газами, жидкостями и между газом и жидкостью, при этом указанная внутренняя структура разделена на множество камер или каналов, соединенных друг с другом, и указанная трехмерная сетчатая структура образована посредством схождения и расхождения трех нитевидных элементов, при этом указанный способ содержит:
(А) стадию образования первой волнистой сетки, содержащую следующие стадии (а), (b) и (c):
(а) размещают первые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом в первом направлении, на плоскости и вторые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом во втором направлении, которое отличается от первого направления, на той же самой плоскости таким образом, чтобы первые нитевидные элементы под заданным углом пересекали вторые нитевидные элементы и были наложены друг на друга;
(b) скрепляют первые нитевидные элементы с вторыми нитевидными элементами в точках их пересечения и тем самым образуют сетку; и
(с) штампуют сетку для образования множества параллельных волнистых выдавленных частей и тем самым формования первой волнистой сетки таким образом, что одна из точек пересечения, непрерывно образованных в первом и втором направлениях, представляет собой точку пересечения на самом низком уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения на самом низком уровне, представляет собой точку пересечения на нижнестороннем среднем уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения на нижнестороннем среднем уровне, представляет собой точку пересечения на верхнестороннем среднем уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения на верхнестороннем среднем уровне, представляет собой точку пересечения на нижнестороннем среднем уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения на нижнестороннем среднем уровне, представляет собой точку пересечения на самом низком уровне, а последующие точки пересечения представляют собой точки пересечения на соответствующих уровнях в вышеуказанном цикле образования элементарной трехмерной сетчатой структуры.

(В) стадию образования второй волнистой сетки, содержащую следующие стадии (a), (b) и (c):
(а) размещают
первые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом в первом направлении, на плоскости; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем одной из точек пересечения на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке, и протягивают в третьем направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующей нижней стороне средней точки в первой волнистой сетке, и протягивают во втором направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и снова протягивают в третьем направлении; и под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и повторяют цикл протягивания в первом, третьем, втором и третьем направлениях, и
на плоскости вторые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом во втором направлении на плоскости, под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем одной из точек пересечения на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке, и протягивают в третьем направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующей нижнесторонней средней точке в первой волнистой сетке, и протягивают в первом направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и снова протягивают в третьем направлении; и под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и повторяют цикл протягивания во втором, третьем, первом и третьем направлениях
таким образом, что первые нитевидные элементы и вторые нитевидные элементы своими частями, проходящими в первом или втором направлении, под заданным углом пересекают друг друга в местах, соответствующих точкам пересечения на верхнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке, и совместно проходят, будучи наложенными друг на друга в их частях, проходящих в третьем направлении;
(b) скрепляют первые нитевидные элементы с вторыми нитевидными элементами в соответствующих точках их пересечения и также в точках соединения и точках разделения их частей, проходящих в третьем направлении, и тем самым образуют сетку, и
(с) штампуют сетку для образования множества параллельных волнистых выдавленных частей, которые выдавлены у соответствующих точек пересечения и также в средних местах частей, проходящих в третьем направлении, и тем самым составляют верхнесторонний средний уровень при образовании элементарной трехмерной сетчатой структуры, и тем самым формуют вторую волнистую сетку;
(C) стадию образования третьей волнистой сетки, содержащую стадии (a), (b) и (c):
(а) размещают
на плоскости первые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом в третьем направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем одной из точек пересечения на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке, и протягивают во втором направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующей нижнесторонней средней точке в первой волнистой сетке, и снова протягивают в третьем направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и протягивают в первом направлении; и под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и повторяют цикл протягивания в третьем, втором, третьем и первом направлениях, и
вторые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом на плоскости в третьем направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем одной из точек пересечения на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке, и протягивают в первом направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующей нижнесторонней средней точке в первой волнистой сетке, и снова протягивают в третьем направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и протягивают во втором направлении; и под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и повторяют цикл протягивания в третьем, первом, третьем и втором направлениях
таким образом, что первые нитевидные элементы и вторые нитевидные элементы своими частями, проходящими в первом или втором направлении, под заданным углом пересекают друг друга в местах, соответствующих средним местам в частях, проходящих в третьем направлении во второй волнистой сетке, и совместно проходят, будучи наложенными друг на друга в их частях, проходящих в третьем направлении;
(b) скрепляют первые нитевидные элементы с вторыми нитевидными элементами в точках их пересечения и также в точках соединения и точках разделения их частей, проходящих в третьем направлении, и тем самым образуют сетку; и
(с) штампуют сетку для образования множества параллельных волнистых выдавленных частей, которые выдавлены у соответствующих точек соединения, и разделения частей, проходящих в третьем направлении, и тем самым составляют самый высокий уровень при образовании элементарной трехмерной сетчатой структуры, и тем самым формуют третью волнистую сетку;
(D) стадию укладки второй волнистой сетки на первую волнистую сетку таким образом, что точки пересечения во второй волнистой сетке соприкасаются с точками пересечения на верхнем среднем уровне в первой волнистой сетке; точки соединения и точки разделения частей, проходящих в третьем направлении во второй волнистой сетке, соприкасаются с точками пересечения на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке; и волнистые выдавленные части в средних местах частей, проходящих в третьем направлении во второй волнистой сетке, отделены от точек пересечения на самом низком уровне в первой волнистой сетке и образуют верхний средний уровень в элементарной трехмерной сетчатой структуре;
(Е) стадию укладки третьей волнистой сетки на вторую волнистую сетку таким образом, что точки пересечения в третьей волнистой сетке соприкасаются с волнистыми выдавленными частями в средних местах частей, проходящих в третьем направлении во второй волнистой сетке; части, проходящие в третьем направлении в третьей волнистой сетке, соприкасаются в их средних местах с точками пересечения во второй волнистой сетке; и волнистые выдавленные части у точек соединения и точек разделения частей, проходящих в третьем направлении в третьей волнистой сетке, отделены от второй волнистой сетки и образуют самый высокий уровень в элементарной трехмерной сетчатой структуре; и
(F) стадию скрепления вместе первой, второй и третьей волнистых сеток в необходимых точках среди точек их соприкосновения.

Согласно этому способу изготовления можно получить насадку 30, показанную на схематическом перспективном виде на фиг. 3. Как показано на частичном перспективном виде на фиг. 4, эта насадка 30 имеет элементарную структуру 32, которая является сочетанием трех треугольных пирамид 33, имеющих каждая вершину 33a и три грани 33b, и трех треугольных пирамид 34, имеющих каждая вершину 34a, направленную в противоположном направлении относительно вершины 33a, и три грани 34b. Трехмерная сетчатая структура образована размещением множества элементарных структур 32 в вертикальном и горизонтальном направлениях.

В элементарной структуре 32 соответствующие грани 33b и 34b образованы нитевидными элементами. Конкретнее, три нитевидных элемента составляют три грани 33a и 34a треугольных пирамид 33 и 34, а вершины 33a и 34a соответствующих треугольных пирамид и соединения 35 граней соответствующих треугольных пирамид образованы схождением и расхождением трех нитевидных элементов. В этой элементарной структуре 32 вообще не используется никакой элемент, соответствующий горизонтальным нитям, и следовательно может быть достигнут эффект, аналогичный эффекту, описанному выше в отношении элементарной структуры 2. А именно, жидкость течет в направлении по стрелке С на фиг. 3, при этом происходят равномерные сбор и нисходящее перераспределение жидкости в вершинах 33a и 34a и в соединениях 35 треугольных пирамид 33 и 34 в элементарной структуре 32.

Настоящее изобретение может быть применено не только к насадке для колонн, используемой в таких устройствах, как аппарат для перемешивания газа и жидкости, но также и при изготовлении другой трехмерной сетчатой структуры, например таких структур, которые используют в туманоосадителе, многослойном фильтре и т.п.

Согласно одному аспекту изобретения предлагается способ изготовления трехмерной сетчатой структуры для туманоосадителя и многослойного фильтра посредством схождения и расхождения четырех нитевидных элементов, при этом согласно указанному способу:
(А) размещают первые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом в первом направлении, на плоскости и вторые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом во втором направлении, которое отличается от первого направления, на той же самой плоскости таким образом, что первые нитевидные элементы под заданным углом пересекают вторые нитевидные элементы; и накладывают друг на друга первые и вторые нитевидные элементы;
(В) скрепляют первые нитевидные элементы с вторыми нитевидными элементами в точках их пересечения и тем самым образуют сетку;
(С) штампуют сетку для образования множества параллельных волнистых выдавленных частей, которые выдавлены в чередующихся точках пересечения, непрерывно образованных в первом и втором направлениях, и тем самым формуют волнистую сетку;
(D) укладывают волнистую сетку второго слоя на волнистую сетку первого слоя таким образом, что точки пересечения, непрерывно образованные в первом и втором направлениях в волнистой сетке первого слоя, попеременно соприкасаются с точками пересечения и отделены от точек пересечения, непрерывно образованных в первом и втором направлениях волнистой сетки второго слоя, и после этого скрепляют вместе точки пересечения в волнистой сетке первого слоя и волнистой сетке второго слоя, которые соприкасаются друг с другом; и
(Е) укладывают волнистую сетку третьего слоя на волнистую сетку второго слоя таким образом, что точки пересечения, непрерывно образованные в первом и втором направлениях в волнистой сетке второго слоя, попеременно соприкасаются с точками пересечения и отделяются от точек пересечения, непрерывно образованных в первом и втором направлениях в волнистой сетке третьего слоя, и после этого скрепляют вместе точки пересечения в волнистой сетке второго слоя и в волнистой сетке третьего слоя, которые соприкасаются друг с другом; и после этого аналогичным образом накладывают одна на другую волнистые сетки четвертого, пятого. . . и n-ного (n - любое целое число) слоев и скрепляют вместе точки пересечения в волнистых сетках соответствующих слоев и в волнистых сетках непосредственно нижележащих слоев, которые соприкасаются друг с другом.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается способ изготовления трехмерной сетчатой структуры для туманоосадителя и многослойного фильтра посредством схождения и расхождения трех нитевидных элементов, при этом указанный способ содержит:
(A) стадию образования первой волнистой сетки, содержащую следующие стадии (a), (b) и (c):
(а) размещают первые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом в первом направлении, на плоскости и вторые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом во втором направлении, которое отличается от первого направления, в той же самой плоскости таким образом, что первые нитевидные элементы под заданным углом пересекают вторые нитевидные элементы и наложены друг на друга;
(b) скрепляют первые нитевидные элементы с вторыми нитевидными элементами в точка их пересечения и тем самым образуют сетку; и
(с) штампуют сетку для образования множества параллельных волнистых выдавленных частей и тем самым формования первой волнистой сетки таким образом, что при образовании элементарной сетчатой структуры одна из точек пересечения, непрерывно образованных в первом и втором направлениях, представляет собой точку пересечения на самом низком уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения на самом низком уровне, представляет собой точку пересечения на нижнестороннем среднем уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения на нижнестороннем среднем уровне, представляет собой точку пересечения на верхнестороннем среднем уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения на верхнестороннем среднем уровне, представляет собой точку пересечения на нижнестороннем среднем уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения на нижнестороннем среднем уровне, представляет собой точку пересечения на самом низком уровне; и последующие точки пересечения представляют собой точки пересечения на соответствующих уровнях в вышеуказанном цикле образования элементарной трехмерной сетчатой структуры;
(В) стадию образования второй волнистой сетки, содержащую стадии (a), (b) и (c):
(а) размещают
первые нитевидные элементы, параллельно проходящие с заранее заданным интервалом в первом направлении, на плоскости, под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем одной из точек пересечения на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке, и протягивают в третьем направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующей нижнесторонней средней точке в первой волнистой сетке, и протягивают во втором направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и снова протягивают в третьем направлении; и под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке; и повторяют цикл протягивания в первом, третьем, втором и третьем направлении, и
вторые нитевидные элементы, параллельно проходящие с заранее заданным интервалом во втором направлении, на плоскости; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем одной из точек пересечения на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке, и протягивают в третьем направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующей нижнесторонней средней точке в первой волнистой сетке, и протягивают в первом направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и снова протягивают в третьем направлении; и под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и повторяют цикл протягивания во втором, третьем, первом и третьем направлениях
таким образом, что первые нитевидные элементы и вторые нитевидные элементы своими частями, проходящие в первом или втором направлении, под заданным углом пересекают друг друга в местах, соответствующих точке пересечения на верхнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке, и совместно проходят, будучи уложенными друг на друга в их частях, проходящих в третьем направлении;
(b) скрепляют первые нитевидные элементы с вторыми нитевидными элементами в соответствующих точках их пересечения и также в точках соединения и точках разделения их частей, проходящих в третьем направлении, и тем самым образуют сетку; и
(с) штампуют сетку для образования множества параллельных волнистых выдавленных частей, которые выдавлены у соответствующих точек пересечения и также в средних местах частей, проходящих в третьем направлении, и тем самым составляют верхнесторонний средний уровень при образовании элементарной трехмерной сетчатой структуры, и тем самым формуют вторую волнистую сетку.

(С) стадию образования третьей волнистой сетки, содержащую следующие стадии (a), (b) и (c):
(а) размещают
первые нитевидные элементы, проходящие параллельно с заранее заданным интервалом в третьем направлении, на плоскости; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем одной из точек пересечения на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке, и протягивают во втором направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующей нижнесторонней средней точке в первой волнистой сетке, и снова протягивают в третьем направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и протягивают в первом направлении; и под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и повторяют цикл протягивания в третьем, втором, третьем и первом направлениях, и
вторые нитевидные элементы, параллельно проходящие с заранее заданным интервалом в третьем направлении, на плоскости; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем одной из точек пересечения на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке, и протягивают в первом направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующей нижнесторонней средней точке в первой волнистой сетке, и снова протягивают в третьем направлении; под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и протягивают во втором направлении; и под заранее заданным углом сгибают в месте, соответствующем следующему нижнестороннему среднему уровню в первой волнистой сетке, и повторяют цикл протягивания в третьем, первом, третьем и втором направлениях
таким образом, что первые нитевидные элементы и вторые нитевидные элементы своими частями, проходящими в первом или втором направлении, под заданным углом пересекают друг друга в местах, соответствующих средним местам в частях, проходящих в третьем направлении во второй волнистой сетке, и совместно проходят, будучи наложенными друг на друга в их частях, проходящих в третьем направлении;
(b) скрепляют первые нитевидные элементы с вторыми нитевидными элементами в точках их пересечения и также в точках соединения и точках разделения их частей, проходящих в третьем направлении, и тем самым образуют сетку;
(с) штампуют сетку для образования множества параллельных волнистых выдавленных частей, которые выдавлены у соответствующих точек соединения и разделения частей, проходящих в третьем направлении, и тем самым составляют самый высокий уровень при образовании элементарной трехмерной сетчатой структуры, и тем самым образуют третью волнистую сетку;
(D) стадию укладки второй волнистой сетки на первую волнистую сетку таким образом, что точки пересечения во второй волнистой сетке соприкасаются с точками пересечения на верхнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке; точки соединения и точки разделения частей, проходящих в третьем направлении во второй волнистой сетке, соприкасаются с точками пересечения на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке; и волнистые выдавленные части в
средних местах частей, проходящих в третьем направлении во второй волнистой сетке, отделены от точек пересечения на самом низком уровне в первой волнистой сетке и образуют верхний средний уровень в элементарной трехмерной сетчатой структуре;
(Е) стадию укладки третьей волнистой сетки на вторую волнистую сетку таким образом, что точки пересечения в третьей волнистой сетке соприкасаются с волнистыми выдавленными частями в средних местах частей, проходящих в третьем направлении во второй волнистой сетке; части, проходящие в третьем направлении в третьей волнистой сетке, соприкасаются в их средних местах с точками пересечения во второй волнистой сетке; и волнистые выдавленные части у точек соединения и точек разделения частей, проходящих в третьем направлении в третьей волнистой сетке, отделены от второй волнистой сетки и образуют самый высокий уровень в элементарной трехмерной сетчатой структуре;
(F) стадию скрепления вместе первой, второй и третьей волнистых сеток в необходимых точках среди их точек соприкосновения.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается насадка с трехмерной сетчатой структурой, образующей внутреннюю структуру аппарата, в котором осуществляются массопередача, теплообмен или перемешивание между газами, жидкостями или между газом и жидкостью, при этом указанная внутренняя структура разделена на множество камер или каналов, соединенных друг с другом, а указанная трехмерная сетчатая структура образована схождением или расхождением четырех нитевидных элементов, причем сходящаяся часть из четырех нитевидных элементов образована посредством взаимного соприкосновения волнистых сеток, имеющих параллельные волнистые выдавленные части в необходимых местах.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается насадка с трехмерной сетчатой структурой, образующей внутреннюю структуру аппарата, в котором осуществляются массопередача, теплообмен или перемешивание между газами, жидкостями или между газом и жидкостью, при этом указанная внутренняя структура разделена на множество камер или каналов, соединенных друг с другом, и указанная трехмерная сетчатая структура образована схождением и расхождением трех нитевидных элементов, причем сходящаяся часть из трех нитевидных элементов образована посредством взаимного соприкосновения волнистых сеток, имеющих параллельные волнистые выдавленные части в необходимых местах.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается трехмерная сетчатая структура для использования в туманоосадителе и многослойном фильтре, образованная посредством схождения и расхождения четырех нитевидных элементов, при этом сходящаяся часть из четырех нитевидных элементов образована посредством взаимного соприкосновения волнистых сеток, имеющих параллельные волнистые выдавленные части в необходимых местах.

Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается трехмерная сетчатая структура для использования в туманоосадителе или многослойном фильтре, образованная посредством схождения и расхождения трех нитевидных элементов, при этом сходящая часть из трех нитевидных элементов образована посредством взаимного соприкосновения волнистых сеток, имеющих параллельные волнистые выдавленные части в необходимых местах.

Ниже будут описаны предпочтительные варианты воплощения изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых
фиг. 1 - схематический перспективный вид, показывающий пример трехмерной сетчатой структуры согласно изобретению,
фиг. 2 - перспективный вид, показывающий элементарную структуру в этом примере,
фиг. 3 - схематический перспективный вид, показывающий другой пример трехмерной сетчатой структуры,
фиг. 4 - перспективный вид, показывающий элементарную структуру в этом примере,
фиг. 5 - вид в плане, показывающий пример стола для размещения нитевидных элементов,
фиг. 6 - вид, показывающий пересечение первых и вторых нитевидных элементов,
фиг. 7 - вид, показывающий скрепление вместе первых и вторых нитевидных элементов,
фиг. 8 - вид спереди штампа, в котором отсутствует его центральная часть,
фиг. 9 - частичный вид в плане этого штампа,
фиг. 10A - вид штампа сбоку,
фиг. 10B - 10D - виды, показывающие процесс формования волнистой сетки этим штампом,
фиг. 11A - вид в плане укладочного стола для укладки волнистых сеток друг на друга,
фиг. 11B - вид сбоку укладочного стола,
фиг. 12 - вид сбоку укладочного стола, показывающий укладку второй волнистой сетки на первую волнистую сетку,
фиг. 13 - вид сбоку укладочного стола, показывающий укладку третьей волнистой сетки на вторую волнистую сетку,
фиг. 14 - вид сбоку матрицы штампа, используемого при втором варианте воплощения способа изготовления согласно изобретению,
фиг. 15A - вид спереди первой волнистой сетки, используемой при втором варианте воплощения изобретения,
фиг. 15B - вид сбоку первой волнистой сетки,
фиг. 16 - вид в плане стола для размещения нитевидных элементов, показывающий образование второй волнистой сетки при втором варианте воплощения изобретения,
фиг. 17A - вид спереди второй волнистой сетки при втором варианте воплощения изобретения,
фиг. 17B - вид сбоку второй волнистой сетки при втором варианте воплощения изобретения,
фиг. 18 - вид в плане стола для размещения нитевидных элементов, показывающий образование третьей волнистой сетки при втором варианте воплощения изобретения,
фиг. 19A - вид спереди третьей волнистой сетки при втором варианте воплощения изобретения,
фиг. 19B - вид сбоку третьей волнистой сетки при втором варианте воплощения изобретения,
фиг. 20A и 20B показывают укладку второй волнистой сетки на первую волнистую сетку при втором варианте воплощения изобретения, при этом фиг. 20A является видом спереди волнистых сеток и фиг. 20B - их видом сбоку,
фиг. 21A - 21C показывает укладку третьей волнистой сетки на первую и вторую волнистые сетки при втором варианте воплощения изобретения, при этом фиг. 21A является видом спереди сеток, фиг. 21B - их видом сбоку и фиг. 21C - их видом в плане,
фиг. 22 - перспективный вид, показывающий известный из уровня техники способ изготовления X-насадки, и
фиг. 23 - частичный вид в плане, показывающий состояние укладки на фиг. 13.

Первый вариант воплощения изобретения
Этот вариант относится к способу изготовления трехмерной сетчатой структуры, показанной на фиг. 1 и 2.

(1) Стадия размещения нитевидных элементов
Нитевидный элемент, используемый при способе изготовления согласно изобретению, может быть сделан из металла или пластмассы. Не существует никакого ограничения в отношении материала, используемого для нитевидного элемента, при этом в качестве нитевидного элемента могут быть использованы проволока, крученая нить или моноволокно. Так как волнистую сетку формуют из нитевидного элемента посредством штампования, то материал нитевидного элемента должен быть пластически деформируемым и иметь достаточную жесткость для сохранения волнистой формы после штампования.

Нитевидный элемент может быть изготовлен из моноволокна или из единственной проволочной жилы, но предпочитается нитевидный элемент из проволоки или крученой нити, которые изготовлены скручиванием тонких стальных жил или пластмассовых нитей, так как жидкость течет по промежуткам между жилами или нитями, составляющими проволоку или крученую нить, вследствие капиллярного действия, что следовательно усиливает перенос жидкости. В данном варианте воплощения изобретения семь стальных жил диаметром каждая 0,1 мм скручены в одну стальную проволоку, а эти две стальные проволоки затем скручены в одну проволоку, которая используется в качестве нитевидного элемента 3.

Этот нитевидный элемент 3 размещают на столе 4 для размещения нитевидных элементов, показанном на фиг. 5. По четырем краям стола 4 для размещения нитевидных элементов с заранее заданным интервалом расположены шпильки 5 для зацепления нитевидных элементов. Нитевидный элемент 3, намотанный на барабан (не показан), сматывается с него и, как показано в качестве примера на фиг. 5, направляется шпилькой 5-1, расположенной в левом верхнем углу, как показано на фиг. 5, а после этого размещается по всей поверхности стола 4 для размещения нитевидных элементов, будучи направляемым шпильками 5-2, 5-3, 5-4, 5-5 и т.д. и простирающимся в порядке расположения стрелок D, E, F, G и т.д.

Таким образом, первые нитевидные элементы 3a, которые проходят параллельно с заранее заданным интервалом в первом направлении X на плоскости, и вторые нитевидные элементы 3b, которые проходят параллельно с заранее заданным интервалом во втором направлении Y, которое отличается от первого направления X, размещают таким образом, что первые нитевидные элементы 3a пересекали вторые нитевидные элементы 3b под заданным углом α, а первые и вторые нитевидные элементы 3a и 3b были наложены друг на друга так, как показано на фиг. 6.

(2) Стадия скрепления первых нитевидных элементов с вторыми нитевидными элементами в соответствующих точках пересечения.

Первые нитевидные элементы 3a и вторые нитевидные элементы 3b, размещенные таким образом, соединяют точечной сваркой друг с другом в соответствующих точках пересечения 6, используя известную машину для точечной сварки, как это показано на фиг. 7, и тем самым образуют сетку 7.

(3) Стадия обрезания сетки
Эту сетку 7 снимают со стола 4 для размещения нитевидных элементов и нарезают на заранее заданный размер.

(4) Стадия формования волнистой сетки
Затем сетку 7 штампуют в штампе 8 для формования волнистой сетки, показанном на фиг. 8 - 10.

На фиг. 8 показан вид спереди штампа 8 при отсутствии части этого штампа, на фиг. 9 - частичный вид в плане штампа 8 и на фиг. 10A - его вид сбоку. В штампе 8 верхняя плита 9 имеет направляющие втулки 12, 12, которые с возможностью скольжения соединены с двумя направляющими колонками 11, 11, вертикально поднимающимися от нижней плиты 10, и, таким образом, могут вертикально скользить по направляющим колонкам 11, 11. К верхней плите 9 прикреплен пуансон 13, а к нижней плите 10 - матрица 14.

Матрица 14 имеет ряд установочных штифтов 15, которые расположены перед пуансоном 13 в направлении подачи сетки 7. Нижняя поверхность пуансона 13 и верхняя поверхность матрицы 14 имеют волнистые формы 13a и 14a, которые должны быть приданы образуемой волнистой сетке. Эти волнистые поверхности выполнены так, что точки пересечения 6, которые непрерывно образованы в первом направлении X и втором направлении Y сетки 7, попеременно выдавлены с образованием параллельных волнистых выдавленных частей.

Как показано на фиг. 9 и 10A, для формования сетки 7 в волнистую сетку вначале устанавливают сетку 7 на матрицу 14, при этом пуансон 13 расположен над матрицей 14. Для фиксирования сетки 7 на место установочные штифты 15 в направлении подачи сетки 7 вставляют в ее ромбические ячейки, образованные соседними пересечениями 6 в передней крайней части сетки 7.

Затем пуансон 13 вручную или с помощью приводного устройства (не показано) опускают на матрицу 14 для штампования сетки 7 между пуансоном 13 и матрицей 14, и тем самым придания ей волнистой формы, показанной на фиг. 10B.

Как показано на фиг. 10C, затем поднимают пуансон 13, снимают сетку 7 с установочных штифтов 15 и подают ее в направлении по стрелке J для размещения плоской части сетки 7, которой еще не придана волнистая форма, на части матрицы 14, имеющей волнистую поверхность 14a. Сетку 7 вновь фиксируют в определенном положении, вставляя установочные штифты 15 в задний край части сетки 7, которой уже придана волнистая форма.

Как показано на фиг. 10D, после этого снова опускают пуансон 13 для штампования сетки 7 и тем самым придания ей волнистой формы.

Повторяя вышеописанные операции, последовательно образуют параллельные волнистые выдавленные части, в которых точки пересечения 6, непрерывно образованные в первом направлении X и во втором направлении Y, попеременно выдавлены, и тем самым изготавливают волнистую сетку.

(5) Стадия укладки волнистой сетки второго слоя на волнистую сетку первого слоя и скрепления вместе двух слоев.

Волнистые сетки, формованные таким образом, последовательно укладывают многими слоями друг на друга на укладочном столе 16, показанном на фиг. 11 - 13 и фиг. 23. На фиг. 11A показан вид в плане укладочного стола 16, на фиг. 11В - его вид сбоку, на фиг. 12 - частичный боковой вид в разрезе, показывающий способ укладки волнистой сетки 17-2 второго слоя на волнистую сетку 17-1 первого слоя и скрепления их вместе, на фиг. 13 - частичный боковой вид в разрезе, показывающий способ укладки волнистой сетки 17-3 третьего слоя на волнистую сетку 17-2 второго слоя и скрепления их вместе, и на фиг. 23 - частичный вид в плане, показывающий состояние укладки на фиг. 13.

Укладочный стол 16 имеет верхнюю поверхность волнистой формы 16a, которая аналогична форме параллельных волнистых выдавленных частей сетки, формованной попеременным выдавливанием точек пересечения 6, которые непрерывно образованы в первом направлении X и втором направлении Y. Как видно на фиг. 11, на левом и правом краях укладочного стола 16 расположены установочные штифты 18 для фиксирования волнистой сетки 17 в определенном положении. Позицией 19 обозначены направляющие штифты для удержания электродных стержней.

На фиг. 12 и 13 показаны только электроды машины 21 для точечной сварки, при этом не показаны другие части этой машины.

Для фиксирования волнистой сетки 17-1 первого слоя на укладочном столе 16 вставляют установочные штифты 18 в ромбические ячейки, образованные между примыкающими точками пересечения 6 в волнистой сетке 17-1, при этом, как показано на фиг. 12, волнистая форма волнистой сетки 17-1 первого слоя соответствует волнистой форме поверхности укладочного стола 16.

Как показано на фиг. 12, затем размещают электродные стержни 20 во впадинах волнистой сетки 17-1 первого слоя, а после этого укладывают волнистую сетку 17-2 второго слоя на волнистую сетку 17-1 первого слоя таким образом, что точки пересечения, которые непрерывно образованы в первом направлении X и втором направлении Y в волнистой сетке 17-1 первого слоя, попеременно соприкасаются с точками пересечения и отделяются от точек пересечения, которые непрерывно образованы в первом направлении X и втором направлении Y в волнистой сетке 17-2 второго слоя. Затем точки пересечения в волнистой сетке 17-1 первого слоя и волнистой сетке 17-2 второго слоя, которые соприкасаются друг с другом, соединяют точечной сваркой с помощью машины 21 для точечной сварки.

(6) Стадия укладки волнистых сеток третьего - n-ного слоев и скрепления их вместе.

После размещения электродных стержней 22 для точечной сварки во впадинах волнистой сетки 17-2 второго слоя укладывают волнистую сетку 17-3 третьего слоя на волнистую сетку 17-2 второго слоя таким образом, что точки пересечения, которые непрерывно образованы в первом направлении X и втором направлении Y в волнистой сетке 17-2 второго слоя, попеременно соприкасаются с точками пересечения и отделяются от точек пересечения, которые непрерывно образованы в первом направлении X и втором направлении Y в волнистой сетке 17-3 третьего слоя. Затем точечной сваркой соединяют точки пересечения в волнистой сетке 17-2 второго слоя и волнистой сетке 17-3 третьего слоя, которые соприкасаются друг с другом.

После этого вышеописанным способом укладывают в указанном порядке волнистые сетки четвертого, пятого и n-ного слоев (n - любое целое число) и точечной сваркой соединяют соприкасающиеся друг с другом точки пересечения в непосредственно примыкающих волнистых сетках. Таким образом, получают насадку 1 с трехмерной сетчатой структурой, показанной на фиг. 1.

Второй вариант воплощения изобретения
(1) Стадия образования первой волнистой сетки
(а) Стадия размещения нитевидных элементов
Во втором варианте воплощения изобретения в качестве нитевидного элемента используют ту же самую проволоку, которая применялась в первом варианте. Этот нитевидный элемент размещают на столе 4 для размещения нитевидных элементов, показанном на фиг. 5. Способ размещения нитевидного элемента аналогичен способу в первом варианте воплощения изобретения, а именно первые нитевидные элементы 3a, которые проходят параллельно с заранее заданным интервалом в первом направлении X на плоскости, и вторые нитевидные элементы 3b, которые проходят параллельно с заранее заданным интервалом во втором направлении Y, которое отличается от первого направления X, размещают таким образом, что первые нитевидные элементы 3а пересекают вторые нитевидные элементы 3b под заданным углом α, а первые и вторые нитевидные элементы 3a и 3b наложены друг на друга так, как показано на фиг. 6.

(b) Стадия скрепления первых нитевидных элементов с вторыми нитевидными элементами в соответствующих точках пересечения.

Первые нитевидные элементы 3a и вторые нитевидные элементы 3b, размещенные таким образом, соединяют точечной сваркой друг с другом в соответствующих точках пересечения 6, используя известную машину для точечной сварки, показанную на фиг. 7, и тем самым образуют сетку 7.

(с) Стадия обрезания сетки
Эту сетку 7 снимают со стола 4 для размещения нитевидных элементов и обрезают на заранее определенный размер.

(d) Стадия формования волнистой сетки
Затем сетку 7 штампуют в штампе 8 для формования первой волнистой сетки. Этот штамп 8 по конструкции аналогичен штампу, показанному на фиг. 8 - 10, но волнистые формы нижней поверхности пуансона и верхней поверхности матрицы отличаются от тех, которые показаны на фиг. 8 - 10. А именно, как видно на примере волнистой формы поверхности матрицы 24, показанной на фиг. 14, волнистые формы выполнены такими, что точки пересечения, непрерывно образованные в первом направлении X и втором направлении Y, последовательно находятся на самом низком уровне 24a, нижнестороннем среднем уровне 24b и верхнестороннем среднем уровне 24c.

Размещают сетку 7 на матрице 24, как показано на фиг. 14, и пуансон (не показан), имеющий волнистую поверхность, которая соответствует волнистой поверхности матрицы 24, опускают для штампования сетки 7. Таким образом, как показано на фиг. 15А и 15В, образуют множество параллельных волнистых выдавленных частей и тем самым формуют первую волнистую сетку 25-1 таким образом, что при образовании элементарной трехмерной сетчатой структуры одна из точек пересечения, непрерывно образованных в первом и втором направлениях, представляет собой точку пересечения 24a (показана черным квадратом) на самом низком уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения 24a на самом низком уровне, представляет собой точку пересечения 24b (показана черным кружком) на нижнестороннем среднем уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения 24b на нижнестороннем среднем уровне, представляет собой точку пересечения 24c (показана белым кружком) на верхнестороннем среднем уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения 24c на верхнестороннем среднем уровне представляет собой точку пересечения 24b на нижнестороннем среднем уровне; точка пересечения, примыкающая к точке пересечения 24b на нижнестороннем среднем уровне, представляет собой точку пересечения 24a на самом низком уровне, а последующие точки пересечения представляют собой точки пересечения 24a, 24b и 24c на соответствующих уровнях в вышеуказанном цикле образования элементарной трехмерной сетчатой структуры.

(2) Стадия образования второй волнистой сетки
(а) Стадия размещения нитевидных элементов
В качестве нитевидного элемента второй волнистой сетки используют проволоку, которая имеет такую же самую структуру, как и у нитевидных элементов, применявшихся для первой волнистой сетки 25-1, и этот нитевидный элемент размещают на столе для размещения нитевидных элементов. Этот стол для размещения нитевидных элементов сходен с таким же столом 4, но отличается от стола 4 тем, что, как показано на фиг. 16, на столе расположены пары направляющих штифтов 26 для направления нитевидных элементов. Нитевидные элементы размещают следующим образом.

На фиг. 16 первые нитевидные элементы 27 параллельно протягивают с заранее заданным интервалом в первом направлении X на столе для размещения нитевидных элементов, под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, пропуская между двумя направляющими штифтами 26 и направляя ими, и протягивают в третьем направлении Z. Затем первые нитевидные элементы 27 под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем следующей точке пересечения 24b на нижнесторонней средней точке в первой волнистой сетке 25-1, направляя двумя направляющими штифтами 26, и протягивают во втором направлении Y. Затем первые нитевидные элементы под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на следующем нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, направляя двумя направляющими штифтами 26, и снова протягивают в третьем направлении Z. Затем первые нитевидные элементы под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на следующем нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, и повторяют цикл протягивания в первом направлении X, третьем направлении Z, втором направлении Y и третьем направлении Z.

Вторые нитевидные элементы 28 параллельно протягивают с заранее заданным интервалом во втором направлении Y на столе для размещения нитевидных элементов, под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, направляя двумя направляющими штифтами 26, и протягивают в третьем направлении Z. Затем вторые нитевидные элементы под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на следующей нижнесторонней средней точке в первой волнистой сетке 25-1, направляя двумя направляющими штифтами 26, и протягивают в первом направлении X. Затем вторые нитевидные элементы под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения на следующем нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, направляя двумя направляющими штифтами 26, и снова протягивают в третьем направлении Z. Затем вторые нитевидные элементы под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на следующем нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, направляя двумя направляющими штифтами 26, и повторяют цикл протягивания во втором направлении Y, третьем направлении Z, первом направлении X и третьем направлении Z.

Первые нитевидные элементы 27 и вторые нитевидные элементы 28 размещают таким образом, что первые нитевидные элементы 27 и вторые нитевидные элементы 28 своими частями, проходящими в первом направлении X или втором направлении Y, под заданным углом пересекают друг друга в местах 24c, соответствующих точкам пересечения 24c на верхнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, и совместно проходят, будучи наложенными друг на друга в их частях, проходящих в третьем направлении Z.

(b) Стадия скрепления первых нитевидных элементов с вторыми нитевидными элементами.

Первые нитевидные элементы 27 скрепляют с вторыми нитевидными элементами 28 точечной сваркой в соответствующих точках их пересечения и также в точках соединения и разделения их частей, проходящих в третьем направлении Z, и тем самым образуют сетку 29.

(с) Стадия обрезания сетки.

Эту сетку 29 снимают со стола для размещения нитевидных элементов и обрезают до заранее заданного размера.

(d) Стадия формования волнистой сетки.

Штампованием сетки 29 с использованием штампа 8, показанного на фиг. 8 - 10, образуют множество параллельных волнистых выдавленных частей, которые выдавлены у соответствующих точек пересечения и также в средних местах частей, проходящих в третьем направлении Z, и тем самым составляют верхнесторонний средний уровень 24c при образовании элементарной трехмерной сетчатой структуры, и, таким образом, формуют вторую волнистую сетку 25-2.

На фиг. 17A показан частичный вид спереди этой второй волнистой сетки 25-2 и на фиг. 17B - ее вид сбоку. Как и на фиг. 15, на фиг. 17A и 17B белыми кружками обозначен верхнесторонний средний уровень 24c, а черными кружками - нижнесторонний средний уровень 24b.

На фиг. 16 один из двух соединяющихся нитевидных элементов, проходящих в направлении Z, показан на верхней стороне, а другой - на нижней стороне, тогда как на фиг. 17 два нитевидных элемента, проходящих в направлении Z, показаны в положении, в котором два нитевидных элемента для удобства показа расположены параллельно друг другу.

(3) Стадия образования третьей волнистой сетки
(а) Стадия размещения нитевидных элементов
В качестве нитевидного элемента третьей волнистой сетки используют проволоку, которая имеет такую же самую структуру, как и у нитевидных элементов, применявшихся для первой и второй волнистых сеток 25-1 и 25-2, и этот нитевидный элемент размещают на столе для размещения нитевидных элементов, применявшихся для образования второй волнистой сетки 25-2.

На фиг. 18 первые нитевидные элементы параллельно протягивают с заранее заданным интервалом в третьем направлении Z на столе для размещения нитевидных элементов, под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, направляя двумя направляющими штифтами 26, и протягивают во втором направлении Y. Затем первые нитевидные элементы под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на следующей нижнесторонней средней точке в первой волнистой сетке 25-1, направляя двумя направляющими штифтами 26, и снова протягивают в третьем направлении Z. Затем первые нитевидные элементы под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на следующем нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, направляв двумя направляющими штифтами 26, и протягивают в первом направлении X. Затем первые нитевидные элементы под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на следующем нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, и повторяют цикл протягивания в третьем направлении Z, втором направлении Y, третьем направлении Z и первом направлении X.

Вторые нитевидные элементы 41 параллельно протягивают с заранее заданным интервалом в третьем направлении Z на столе для размещения нитевидных элементов, под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, и протягивают в направлении X. Затем вторые нитевидные элементы под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на следующей нижнесторонней средней точке в первой волнистой сетке 25-1, и снова протягивают в третьем направлении Z. Затем вторые нитевидные элементы под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на следующем нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, и протягивают во втором направлении Y. Затем вторые нитевидные элементы под заранее заданным углом сгибают в месте 24b, соответствующем точке пересечения 24b на следующем нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1, и повторяют цикл протягивания в третьем направлении Z, первом направлении X, третьем направлении Z и втором направлении Y.

Первые нитевидные элементы 40 и вторые нитевидные элементы 41 размещают таким образом, что первые нитевидные элементы 40 и вторые нитевидные элементы 41 своими частями, проходящими в первом направлении X или втором направлении Y, под заданным углом пересекают друг друга в местах, соответствующих средним местам в частях, проходящих в третьем направлении во второй волнистой сетке 25-2, и совместно проходят, будучи наложенными друг на друга в их частях, проходящих в третьем направлении.

(b) Стадия скрепления первых нитевидных элементов с вторыми нитевидными элементами.

Первые нитевидные элементы 40 скрепляют с вторыми нитевидными элементами точечной сваркой в их точках пересечения и также в точках соединения и точках разделения их частей, проходящих в третьем направлении Z, и тем самым образуют сетку 42.

(с) Стадия обрезания сетки
Сетку 42 снимают со стола для размещения нитевидных элементов и обрезают до заранее заданного размера.

(d) Стадия формования волнистой сетки
Штампованием сетки 42 с использованием штампа 8, показанного на фиг. 8 - 10, образуют множество параллельных волнистых выдавленных частей, которые выдавлены у соответствующих точек соединения и разделения частей, проходящих в третьем направлении Z, и тем самым составляют самый высокий уровень при образовании элементарной трехмерной сетчатой структуры, и, таким образом, формуют третью волнистую сетку 25-3.

На фиг.19A показан частичный вид спереди третьей волнистой сетки 25-3, а на фиг. 19B - ее вид сбоку. Как и на фиг. 15 и 17, белым кружком обозначена верхнесторонняя средняя точка 24c и белым квадратом - самый высокий уровень 24d в элементарной трехмерной сетчатой структуре в процессе формования.

На фиг. 18 один из двух соединяющихся нитевидных элементов, проходящих в направлении Z, показан на верхней стороне, а другой - на нижней стороне, тогда как на фиг. 19 два нитевидных элемента, проходящих в направлении Z, показаны в положении, в котором два нитевидных элемента для удобства показа расположены параллельно друг другу.

(е) Стадия укладки второй волнистой сетки на первую волнистую сетку.

На укладочный стол, который по конструкции сходен с укладочным столом, показанным на фиг. 11, и вся верхняя поверхность которого имеет такую же самую волнистую форму, как и на фиг. 14, помещают первую волнистую сетку 25-1 таким образом, чтобы ее точка пересечения 24a на самом низком уровне, точки пересечения 24b на нижнестороннем среднем уровне и точки пересечения 24c на верхнестороннем среднем уровне согласовывались с самым низшим уровнем, нижнесторонним средним уровнем и верхнесторонним средним уровнем соответствующей волнистой формы и укладочного стола.

Способ укладки второй волнистой сетки 25-2 на первую волнистую сетку 25-1 показан на фиг. 20A и 20B. На фиг. 20A и 20B волнистая сетка 25-1 показана сплошной линией, а волнистая сетка 25-2 - пунктирной линией.

Вторую волнистую сетку 25-2 укладывают на первую волнистую сетку 25-1 таким образом, что точки пересечения во второй волнистой сетке 25-2 соприкасаются с точками пересечения 24c на верхнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1; точки соединения и точки разделения частей, проходящих в третьем направлении Z во второй волнистой сетке 25-2, соприкасаются с точками пересечения 24b на нижнестороннем среднем уровне в первой волнистой сетке 25-1; и волнистые выдавленные части в средних местах частей, проходящих в третьем направлении Z во второй волнистой сетке, отделены от точек пересечения 24a на самом низшем уровне в первой волнистой сетке 25-1 и образуют верхнесторонний средний уровень 24c в элементарной трехмерной сетчатой структуре.

(f) Стадия укладки третьей волнистой сетки на вторую волнистую сетку.

На фиг. 21 показан способ укладки третьей волнистой сетки 25-3 на вторую волнистую сетку 25-2. На фиг. 21 показан ее вид спереди, на фиг. 21B - ее вид сбоку и на фиг. 21C - ее вид сверху. На фиг. 21 первая волнистая сетка 25-1 и вторая волнистая сетка 25-2 показаны сплошными линиями, а третья волнистая сетка 25-3 - пунктирной линией.

Третью волнистую сетку 25-3 укладывают на вторую волнистую сетку 25-2 таким образом, что точки пересечения в третьей волнистой сетке 25-3 соприкасаются с волнистыми выдавленными частями в средних местах частей, проходящих в третьем направлении Z во второй волнистой сетке 25-2; части, проходящие в третьем направлении Z в третьей волнистой сетке 25-3, соприкасаются в их средних местах с точками пересечения во второй волнистой сетке 25-2; и волнистые выдавленные части у точек соединения и точек разделения в частях, проходящих в третьем направлении Z в третьей волнистой сетке 25-3, отделены от второй волнистой сетки 25-2 и образуют самый высокий уровень 24d в элементарной трехмерной сетчатой структуре.

(g) Стадия скрепления первой - третьей волнистых сеток
Первую волнистую сетку 25-1, вторую волнистую сетку 25-2 и третью волнистую сетку 25-3 скрепляют вместе в необходимых точках среди точек их соприкосновения. Например, на фиг. 1 точечной сваркой соединены вместе точки пересечения 24b в первой волнистой сетке 25-1 и точки соединения и разделения 24b в части, проходящей в третьем направлении Z во второй волнистой сетке 25-2; точки пересечения 24c во второй волнистой сетке 25-2 и средняя точка 24c в части, проходящей в третьем направлении Z в третьей волнистой сетке 25-3; и средняя точка 24c в части, проходящей в третьем направлении Z во второй волнистой сетке 25-2, и точка пересечения 24c в третьей волнистой сетке 25-3.

Структуры, состоящие из первой - второй волнистых сеток, укладывают многими слоями и сваривают вместе для образования трехмерной сетчатой структуры 20, показанной на фиг. 3.

Кроме того, применяя способ согласно второму варианту воплощения изобретения, можно образовать трехмерную сетчатую структуру из элементарных структур, состоящих из многоугольных пирамид с вершинами, выполненными каждая из шести нитевидных элементов.

В вышеописанных вариантах воплощения изобретения скрепление вместе соответствующих нитевидных элементов и волнистых сеток осуществляется посредством точечной сварки. Изобретение не ограничивается точечной сваркой, и нитевидные элементы и волнистые сетки могут быть скреплены вместе другими способами, например пайкой или в случае изготовления нитевидных элементов из пластмассы - термосваркой.

Реферат

Изобретение может быть использовано для осуществления массопередачи, теплообмена или перемешивания между газами, жидкостями или между газом и жидкостью. Насадка содержит первый нитевидный элемент, изготовленный, например, из проволоки, и второй нитевидный элемент, изготовленный, например, из проволоки. Первый и второй элементы размещают таким образом, чтобы они пересекали друг друга, и сваривают их вместе в точках пересечения для образования сетки. Эту сетку штампуют для формования волнистой сетки. Волнистую сетку первого слоя и волнистую сетку второго слоя укладывают друг на друга таким образом, чтобы точки пересечения в волнистой сетке первого слоя попеременно соприкасались с точками пересечения и отделялись от точек пересечения в волнистой сетке второго слоя. Точки пересечения, которые соприкасаются друг с другом, сваривают вместе с помощью сварочной машины. В дальнейшем подобным образом обрабатывают волнистые сетки третьего - n-ного слоев для образования трехмерной сетчатой структуры. Насадка обеспечивает равномерные сбор и перераспределение жидкости в местах соединения. 8 с.п.ф-лы, 22 ил.

Формула