具有改正型閥孔結構的浮閥塔板的製作方法
2023-06-24 23:14:01 2
專利名稱：具有改正型閥孔結構的浮閥塔板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種浮閥塔板，主要用於石油和化工加工工業的分餾塔。
隨著世界範圍內的石油和化學加工工業生產的飛速發展和能源的危機，設備大型化和現有設備挖潛改造成為提高經濟效益的重要策略，分離塔設備是應用最廣泛、數量最大的重要單元設備，每一細微的進步都可能產生巨大的經濟效益和社會效益，現代塔設備設計日趨精細發展，因此，大處理能力、高效率、大操作彈性、低壓降等綜合性能優良的新型板式塔內件的研究、開發和工業應用一直是重要的熱點研究方向。
浮閥類塔板以其大的操作彈性，高效率和大處理能力的鮮明特點，成為最重要的板式塔內件之一。
現有浮閥塔板的閥孔結構為圓孔、矩形或梯形的平直孔，其不足之處在於入口洩漏嚴重和降壓大 圓形閥孔和其上的浮閥，使用中浮閥容易自轉，造成浮閥爪磨損，導致閥體脫落而引起操作性能差，氣流的強制返混較大，塔板的滯流區(弓形區)返混嚴重，影響塔板的傳質效率；而矩形和梯形閥孔的四角為銳角，塔板的應力集中嚴重而容易損壞。
本發明的目的在於克服上述現有技術中的不足之處而提供一種入口洩漏減輕、壓降小和應力集中小的浮閥塔板的閥孔結構。
本發明的浮閥塔板，由塔板和塔板中所開的閥孔組成，其特徵在於閥孔一個方向的尺寸大於另一方向的尺寸，閥孔中為圓弧過渡，其中的閥孔可具有翻邊的沿或閥孔邊沿與塔板平直。
本發明的浮閥塔板，既避免了圓形閥孔上的浮閥爪的磨損和可能的閥體脫落，又成功地解決了塔板的應力集中問題帶來的損壞；並且入口洩漏減低，降壓小，使用壽命可大大延長，也延長了設備檢修周期，提高了生產率。
附圖的圖面說明如下----
圖1是本發明的浮閥所使用的分餾塔的結構剖面圖；----圖2是圖1的A向放大圖；----圖3是圖2的B--B剖面圖；----圖4是塔板上的矩形弧角孔圖；----圖5是梯形圓弧孔圖；----圖6是矩形圓弧孔圖；----圖7是橢圓孔圖；----圖8是梯形弧角孔圖；----圖9是橢圓弧孔圖；----圖10是菱形弧角孔圖；----圖11是塔盤板上平直孔的立體剖面圖；----圖12是塔盤板上向上彎曲孔的立體剖面圖；----圖13是塔盤板上向下彎曲孔的立體剖面圖；下面將結合實施例和附圖對本發明作進一步詳述參見圖1，分餾塔是石化工業中應用最廣泛和數量最大的重要單元設備，主要由塔頂出口1、回流口2、塔盤3、降液管4、塔底出料口5、底座6、裙座7、進料口8、入孔9和簡體10構成。每層塔盤的具體結構見圖2和圖3，塔盤由通道板11一塊和兩側各一塊弓形板12組成，架支於支撐圈13和支持板15上，通道板兩端有把手17，塔盤一側有受液盤14，另側有降液板16。各塔盤板(或稱為塔板)包括通道板11和弓形板12，其上密布有閥孔18。圖2每塊塔板上只示意地畫出四個閥孔，閥爪伸入閥孔下，閥爪下端有限程擋塊。
使用時，原料(如加熱後的原油)由進料口8進入塔內，其中的氣相物料依次通過各層塔盤3的閥孔18和具上的浮閥19，最後經塔頂出口1排出，冷卻後得到輕餾分如汽油和柴油。部分液相物料從回流口2返回塔內，從最上層的受液盤4、塔盤3和降液板6，依次流入各層及至塔底，最後從塔底出料口排出。
參見圖4-13，本發明涉的具有改正型閥孔結構的浮閥塔板，由塔板11/12和塔板中所開的閥孔18組成，閥孔一個方向的尺寸大於另一方向的尺寸，即閥孔是一個非圓形的孔，更確切地說是文丘裡型閥孔結構；閥孔中為圓弧過渡，即整個閥孔無產生應力集中的死角或交角，其中的閥孔可具有翻邊的沿27/28或閥孔邊沿與塔板平直(圖11中的平直閥孔邊29)。
本發明採用總體方向為長條形的閥孔，具體的結構如下圖4的矩形弧角孔20；圖5的梯形圓弧孔21；圖6的矩形圓弧孔22；圖7的橢圓孔23；圖8的梯形弧角孔24；圖9的橢圓弧孔25；圖10的菱形弧角孔26。上述七種孔中，直線與直線和直線與圓弧線的相交處均採用圓弧過渡，這樣可較好地消除該相交處的應力集中，以提高各塔盤板的機械強度和延長其使用壽命。
此外，上述各種形式的閥孔邊緣可採用翻邊結構或與塔板相平直的結構。圖12所示為向上彎曲的翻邊27，可大大降低液相物料流經閥孔旁邊時的入口洩漏，適於液體入口區。圖13所示為向下彎曲的翻邊28，在氣相物料流經閥孔時降壓低，適於液體的出口區。圖11所示為平直孔29，製造、維修方便，適於液體中間區。
本發明對比現有技術具有下述優點液相物料流經閥孔旁邊時可降低入口洩漏；氣相物料流經閥孔時壓降低；弧孔較銳角孔的應力集中輕，使用壽命可大大延長，也延長了設備檢修周期，提高了生產率。
下面介紹閥孔的幾個結構參數，閥孔處塔板的厚度為3～20mm，而對於文丘裡型的塔板，閥孔的翻邊高度塔板厚度為0.7～1.8∶1。
閥孔中弧的曲率半徑為1～50mm。
上述的閥孔中長度方向的尺寸為20～250，寬度方向的尺寸為10～100mm。
權利要求
1.一種具有改正型閥孔結構的浮閥塔板，由塔板和塔板中所開的閥孔組成，其特徵在於閥孔一個方向的尺寸大於另一方向的尺寸，閥孔中為圓弧過渡。
2.根據權利要求1所述的具有改正型閥孔結構的浮閥塔板，其特徵在於上述的閥孔具有翻邊的沿。
3.根據權利要求1所述的具有改正型閥孔結構的浮閥塔板，其特徵在於上述的閥孔邊沿與塔板平直。
4.根據權利要求2所述的具有改正型閥孔結構的浮閥塔板，其特徵在於上述的翻邊的沿為上翻沿。
5.根據權利要求2所述的具有改正型閥孔結構的浮閥塔板，其特徵在於上述的翻邊的沿為下翻沿。
6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的具有改正型閥孔結構的浮閥塔板，其特徵在於上述的閥孔形狀為矩形弧角孔或梯形圓弧孔或矩形圓弧孔或橢圓孔或梯形弧角孔或橢圓弧孔或菱形弧角孔。
7.根據權利要求1或2或3或4或5所述的具有改正型閥孔結構的浮閥塔板，其特徵在於上述的閥孔處塔板的厚度為3～20mm。
8.根據權利要求1或2或3或4或5所述的具有改正型閥孔結構的浮閥塔板，其特徵在於上述的閥孔中弧的曲率半徑為1～50mm。
9.根據權利要求1或2或3或4或5所述的具有改正型閥孔結構的浮閥塔板，其特徵在於上述的閥孔中長度方向的尺寸為20～250，寬度方向的尺寸為10～100mm。
10.根據權利要求4或5所述的具有改正型閥孔結構的浮閥塔板，其特徵在於上述的閥孔的翻邊高度塔板厚度為0.7～1.8∶1。
全文摘要
本發明涉及一種具有改正型閥孔結構的浮閥塔板,由塔板和塔板中所開的閥孔組成,閥孔一個方向的尺寸大於另一方向的尺寸,閥孔中為圓弧過渡,其中的閥孔可具有翻邊的沿或閥孔邊沿與塔板平直,它既避免了圓形閥孔上的浮閥爪的磨損和可能的閥體脫落,又成功地解決了塔板的應力集中問題帶來的損壞;並且入口洩漏減低,降壓小。
文檔編號B01D3/14GK1184692SQ96117998
公開日1998年6月17日 申請日期1996年11月28日 優先權日1996年11月28日
發明者劉豔升, 沈復, 鄂紅, 曹睿 申請人:石油大學(北京)