一種三導向閥塔盤的製作方法
2023-06-06 20:45:36 1
專利名稱：一種三導向閥塔盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於煉油、石化、化學工業等領域中蒸餾、吸收過程的重要設備-塔盤，特別涉及一種三導向閥塔盤的結構設計。
近年來，為了克服以上缺點，國內曾提出了導向浮閥的概念，它利用閥體噴出氣流的動能，定向地推動液體向降液管方向運動，從而可以降低塔板上的液層高度，減少返混，使塔板性能得到一定程度的提高，但是過度推液將使塔板上液面出現負梯度，甚至高氣速下將液體拋向空中，液體在塔板上停留時間減少，效率下降，而且均勻的推液作用對塔板上液體流動的不均勻性減少不大，所以現有技術中各種導向浮閥對塔盤的通量與效率提高不多。
本發明是通過如下技術方案實現的一種三導向閥塔盤，它主要由塔板、設置在塔板上的多排圓形浮閥或固定閥、閥孔、降液管、受液盤以及進口堰組成，在所述閥的閥面上衝有1～3個舌孔，其特徵在於所述多排閥在塔板上的排列及布置如下每排閥體的中心連線均與進口堰平行，靠近進口堰的第一排閥的舌孔的噴射方向一致且進口堰平行，第二排閥的舌孔噴射方向與第一排相反，第三排閥的舌孔噴射方向指向降液管方向，第四排舌孔噴射方向同第一排，第五排同第二排，第六排同第三排，然後依次類推。
本發明所述的浮閥閥面為圓形，有兩個垂直於閥面且其寬度不相等的閥腿；所述的閥孔為圓形，其兩側各有一個用於放置閥腿的寬缺口和窄缺口，所述的每排閥孔上的窄缺口的排列方向與所對應的浮閥上的舌孔噴射方向一致。所述的寬閥腿的寬度為10～12mm，高度10～20mm，窄閥腿的寬度較寬閥腿的寬度窄5～6mm，高度高0～4mm，所述的窄閥腿所在位置與舌孔噴射方向一致。
本發明所述的浮閥還可設置3個閥腿，即設置一個寬閥腿和兩個相等的窄閥腿，寬閥腿的寬度較兩個窄閥腿寬5～10mm，高度小0～5mm；所述寬閥腿所在位置與所述浮閥上的舌孔噴射方向相反；該閥所對應的閥孔為園形，在閥孔上設有限制閥轉動的兩個突起，該突起位置與所述閥面上舌孔噴射方向一致；所述兩個突起的排列位置為靠近進口堰的第一排閥孔的突起位置指向與進口堰方向平行，第二排閥孔的突起位置與第一排位置相反，第三排閥孔的突起位置指向降液管，第四排同第一排，第五排同第二排，第六排同第三排，然後依次類推。
本發明所述的閥可以是固定閥，所述的固定閥的閥體為圓形，閥面上有1～3個舌孔，均由塔板衝制而成，閥上有2個寬度不相等的閥腿且與塔板固定，寬閥腿的寬度為10～12mm，窄閥腿的寬度較寬閥腿窄5～6mm，高度高0～4mm，所述的窄閥腿的位置與所述固定閥上的舌孔噴射方向一致。
上述固定閥還可設置3個閥腿，即一個寬閥腿和兩個相等的窄閥腿，所述閥腿與塔板固定，寬閥腿的寬度較兩個窄閥腿寬5～6mm，高度小0～4mm，所述寬閥腿所在的位置與所述固定閥上的舌孔噴射方向相反。
本發明與現有塔盤相比，具有以下優點及突出性進步①增加了液體在塔板上的停留時間，有利於提高塔板效率；②加強了垂直於液流方向上液體的混和與交換，使液體在塔板上的停留時間均勻；③消除塔板上液體的停滯區域，消除回流區；④使塔板上噴動的液層高度均勻，從而可以減少液沫夾帶，提高塔板的氣速上限，從而具有較高效率與高生產能力。
圖2為F1浮閥塔盤上液流分布示意圖。
圖3為本發明提供的三導向閥塔盤原理示意圖。
圖4為三導向圓形浮閥塔盤上閥孔及閥面的排列布置圖。
圖5為本發明的一個實施例的結構示意圖，即浮閥有一個舌孔、兩個寬窄不等的閥腿，閥孔兩側各有一個缺口。
圖6為本發明的另一個實施例的結構示意圖，浮閥有3個舌孔、3個閥腿，閥孔兩側各有一個突起。
圖7為三導向3腿浮閥塔盤的閥面及閥孔的排列布置圖。
圖8為本發明採用固定閥的三導向閥塔盤的一個實施例的結構示意圖。
圖9為三導向3腿浮閥(3D-ADV+)與F1浮閥的夾帶率ev％比較圖。
圖10為三導向3腿浮閥(3D-ADV+)與F1浮閥上限負荷因子Cb的比較圖。
圖11為三導向浮閥與F1塔盤的壓強Δp比較圖。
圖12為三導向浮閥與F1盤的氧解吸收率比較圖。
圖3為本發明提供的三導向閥塔盤原理示意圖，它主要由塔板1、降液管2、受液盤3、進口堰4，設置在塔板上的多排圓形浮閥或固定閥6及閥孔5組成，多排閥在塔板1上的排列及布置如下每排閥體的中心連線均與進口堰4平行，靠近進口堰的第一排閥的舌孔的噴射方向一致且與進口堰4平行，第二排閥的舌孔噴射方向與第一排相反，第三排閥的舌孔噴射方向指向降液管方向，第四排舌孔噴射方向同第一排，第五排同第二排，第六排同第三排，然後依次類推。液體從受液盤3經過進口堰(或鼓泡促進器)4進入塔板1，在塔板上與閥孔5上升的氣流接觸形成鼓泡層，氣流經浮閥的作用部分動能推動液體向左右(7、8)方向運動，另有部分浮閥推動液體向降液管2方向流動，從而形成三導向閥塔盤。
圖4為三導向圓形浮閥塔盤上閥孔及閥面的排列布置圖，圖中每排三導向閥的中心連線與進口堰4(鼓泡促進器)平行，沿進口堰4的第一排51的閥孔的窄缺口48向右，而與之相鄰的第二排52的窄缺口向左；相應地，閥面上舌片45的指向和窄缺口48一致，即以上兩排閥的推液方向分別導向塔盤的左右側，第三排閥53的窄缺口48指向降液管2的方向，它推動液體向降液管2方向流動，其餘依次類推。
圖5為本發明三導向浮閥的一個實施例，直徑為25～50mm的圓形閥面41上設有一個舌片45，其一端和閥面41相連，舌片高於閥面1～5mm，閥體兩側各有一個垂直於閥面且寬度不相等的閥腿42、43，寬閥腿42的寬度為10～12mm，高度10～20mm，窄閥腿43的寬度較寬閥腿42的寬度窄5～6mm，高度高0～4mm。閥孔49為圓形，閥孔兩側各有一個放置閥腿的缺口47、48，缺口寬度較閥腿寬1～2mm。安裝時將兩個閥腿分別置於兩個缺口內，窄閥腿43彎折90°，將閥體安裝在閥孔中，窄閥腿所在位置應與舌孔噴射方向一致；閥體可以上下浮動而不能旋轉，該浮閥的部分氣流將推動液流向窄腿43方向流動，即氣流的推液方向與小缺口48的方向一致。
圖6為本發明的另一個實施例的結構示意圖，浮閥設有3個舌孔，3個閥腿，閥孔兩側各有一個突起。閥面61為圓形，有一個寬閥腿62，兩個較窄的閥腿63，其中寬閥腿的寬度較其它兩個窄閥腿寬5～10mm，高度小0～5mm。閥面上設有三個舌片65和相應的舌孔64，所述寬閥腿所在位置與所述浮閥上的舌孔噴射方向相反，舌片起導流作用。閥孔68為圓形，兩側(與窄閥腿相鄰處)各有一個突起67，突起的作用是放置閥面旋轉，同時有定向作用，即保證每排閥的舌片65的方向一致。
圖7為上述三導向浮閥塔盤的閥面61及閥孔68的排列布置圖。靠近進口堰4的第一排71閥孔的突起67的位置與所述浮閥上的舌孔噴射方向一致且與進口堰平行，即沿74所示的方向；第二排閥孔的突起位置與第一排位置相反，即沿75所指的方向；第三排73閥孔的突起位置指向降液管2的方向76，第四排同第一排，第五排同第二排，第六排同第三排，然後依次類推。
圖8為本發明採用固定閥的三導向閥塔盤的一個實施例的結構示意圖，它的閥面81與三導向浮閥相同，也有1～3各舌片85和舌孔84，該固定閥的閥面81是由塔板本身衝出，閥上有2個寬度不相等的閥腿82、83，也是由塔板衝出，閥面81通過閥腿82、83與塔板1連接在一起。寬閥腿的寬度為10～12mm，窄閥腿的寬度較寬閥腿窄5～6mm，高度高0～4mm，所述的窄閥腿的位置與所述固定閥上的舌孔噴射方向一致。氣流由閥孔87衝出，經舌片、閥腿和閥面的作用，也有部分氣流推動液體向舌孔方向86流動。
本發明中的固定閥還可設置3各閥腿，即一個寬閥腿和兩個相等的窄閥腿，寬閥腿的寬度較兩個窄閥腿寬5～10mm，高度小0～5mm，所述寬閥腿所在的位置與所述固定閥上的舌孔噴射方向相反。
實施例直徑1.2mm的試驗塔，內有三塊塔板，下層為氣體分布板，中層為試驗板，上層為液沫夾帶收集板。試驗板為三導向3腿浮閥塔盤及F1型浮閥塔盤。技術參數如下弓形降液管寬200mm，降液管佔塔截面11％；出口堰長890mm，堰高50mm；三導向浮閥開孔率17.7％；空氣速度0.8～3.6m/s；水流量8～112m3/h；對二種塔盤在同樣條件下進行了對比試驗，測定其液沫夾帶率，壓降以及氧解吸效率，對比實驗數據如圖9、圖10、圖11和圖12。
由以上曲線圖可以看出，三導向3腿浮閥塔盤的生產能力(即上限負荷因子Cb)較F1浮閥塔盤平均提高了30％～40％，壓降平均下降了28％，洩漏下降了30％，效率平均提高了20％。
權利要求
1.一種三導向閥塔盤，它主要由塔板(1)、設置在塔板上的多排圓形浮閥或固定閥(6)、閥孔(5)、降液管(2)、受液盤(3)以及進口堰(4)組成，在所述閥的閥面上衝有1～3個舌孔，其特徵在於所述的多排閥在塔板上的排列及布置如下每排閥體的中心連線均與進口堰(4)平行，靠近進口堰的第一排閥的舌孔噴射方向一致且與進口堰平行，第二排閥的舌孔噴射方向與第一排相反，第三排閥的舌孔噴射方向指向降液管方向，第四排舌孔噴射方向同第一排，第五排同第二排，第六排同第三排，然後依次類推。
2.按照權利要求1所述的三導向閥塔盤，其特徵在於所述的浮閥有兩個垂直於閥面且其寬度不相等的閥腿；所述的閥孔為圓形，其兩側各有一個用於放置該閥腿的寬缺口和窄缺口，所述的每排閥孔上的窄缺口的排列方向與所述浮閥上的舌孔噴射方向一致。
3.按照權利要求2所述的三導向閥塔盤，其特徵在於所述的寬閥腿的寬度為10～12mm，高度10～20mm，窄閥腿的寬度較寬閥腿的寬度窄5～6mm，高度高0～4mm，所述的窄閥腿所在位置與舌孔噴射方向一致。
4.按照權利要求1所述的三導向閥塔盤，其特徵在於所述的園形浮閥設有一個寬閥腿和兩個相等的窄閥腿，所述的閥孔為園形，在閥孔上設有限制閥轉動的兩個突起，該突起位置與所述閥面上舌孔噴射方向一致；所述兩個突起的排列位置為靠近進口堰的第一排閥孔的突起位置指向與進口堰方向平行，第二排閥孔的突起位置與第一排位置相反，第三排閥孔的突起位置指向降液管，第四排同第一排，第五排同第二排，第六排同第三排，然後依次類推。
5.按照權利要求4所述的三導向閥塔盤，其特徵在於所述的寬閥腿的寬度較其它兩個窄閥腿寬5～6mm，高度小0～4mm；所述寬閥腿所在位置與所述浮閥上的舌孔噴射方向相反。
6.按照權利要求1所述的三導向閥塔盤，其特徵在於所述的固定閥的閥體是由塔板衝制而成，閥上有2個寬度不相等的閥腿且與塔板固定，寬閥腿的寬度為10～12mm，窄閥腿的寬度較寬閥腿窄5～6mm，高度高0～4mm，所述的窄閥腿的位置與所述固定閥上的舌孔噴射方向一致。
7.按照權利要求1所述的三導向閥塔盤，其特徵在於所述的固定閥的閥體是由塔板衝制而成，閥上設有一個寬閥腿和兩個相等的窄閥腿，所述閥腿與塔板固定，寬閥腿的寬度較兩個窄閥腿寬5～10mm，高度小0～5mm，所述寬閥腿所在的位置與所述固定閥上的舌孔噴射方向相反。
全文摘要
一種三導向閥塔盤，涉及煉油、化工設備技術領域。本發明的特徵是浮閥或固定閥在塔板上的布置為每排閥體的中心連線均與進口堰平行，靠近進口堰的第一排閥的舌孔的噴射方向一致且進口堰平行，第二排閥的舌孔噴射方向與第一排相反，第三排閥的舌孔噴射方向指向降液管方向，然後依次類推。本發明與傳統的塔盤相比其優點是該塔盤可使從閥噴出的部分氣流除推動液體向降液管方向運動以外，還交錯地推動液體向左右兩側運動並防止其對衝，因而增加了液體在塔板上的停留時間；加強垂直於液流方向上液體的混和與交換；消除塔板上液體的停滯區、回流區，使塔板上噴動的液層高度均勻，減少液沫夾帶，提高塔板的氣速上限，從而具有高效率與高生產能力。
文檔編號B01D3/20GK1424125SQ02159928
公開日2003年6月18日 申請日期2002年12月30日 優先權日2002年12月30日
發明者潘國昌 申請人:北京澤華化學工程有限公司