氣液並流導向浮閥的製作方法

2023-05-27 02:49:51

專利名稱：氣液並流導向浮閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種石油化工領域中的浮閥，特別涉及一種導向浮閥。
背景技術：
在已有技術中，浮閥塔板是石化工業應用較廣泛一種塔板，它主要由塔板體和裝在塔板上的浮閥組成。工作時，液相從塔壁的一側自上而下地流向塔板，並沿塔板橫向的直徑方向流動，然後從塔壁的另一側流向下段，氣相自下而上地衝向塔板，將塔板上的浮閥頂起，並從浮動閥周側和頂蓋上的導氣孔衝出，與液相接觸，進行傳質。現有的浮閥存在著一個較大的問題是從浮閥衝出的氣體，有一部分從閥的迎液面衝出，與液體形成逆流，增大了對液流的阻力，使能量消耗增大；同時，還有一部分氣體從閥的兩側衝出，形成閥與閥之間的對衝，增大了霧沫夾帶，影響了傳質效率。例如中國專利ZL99225387，它是一個橢圓形閥，它由一個橢圓形閥蓋和設在該橢圓形閥蓋長軸兩端的垂直下彎閥拌腳構成，該橢圓形閥以其長軸與液流平行的方向安裝在塔板上。當氣流將該閥頂起時，氣流從閥蓋下的橢圓周側衝向液體，其中前閥腳和逆流衝出的氣體對液流形成阻力；從閥蓋兩側衝出的氣體形成了相鄰閥之間的液流對衝，使塔板上的液體向上飛濺，增大了霧沬夾帶。另外，該專利為了防止閥體受到氣相衝擊後發生周向轉動，在塔板的安裝閥孔上還設置了閥腿定位凹槽，使浮閥因其閥腿卡在定位凹槽中而得到周向定位，但是，該定位凹槽的開設會降低塔板的機械性能，因為定位凹槽的直角拐角處的應力比較集中，長期運行，極易出現裂紋等損傷等現象。
還有中國專利200410041416提供了一種母子導向閥，它對上述問題進行了一定的克服，它是一個四邊形閥，其四邊形閥蓋的長對角線兩端設有閥腿，並且迎液端閥腿短，背液端閥腿長，使浮閥浮起時，閥蓋向著液體順流方向仰起呈一個銳角，使閥蓋對氣體具有推動液流的導向作用；同時，在閥蓋上還設有一個相同結構的四邊形子閥，它可消除母閥蓋上的傳質死區，增加導向推動力，更重要的是可增大操作彈性。由於該專利母閥和子閥閥蓋對氣體的導向作用，使氣體的正向推動力超過逆向氣流所產生的阻力，最終還是可以克服阻力推動液體前進。但是，它不能完全消除逆向氣流和兩側閥與閥之間的對衝氣流，故能量消耗的降低和傳質效率的提高兩方面都不夠理想。

發明內容
本發明的目的是針對已有技術中的問題，提供一種能夠進一步降低能量消耗和提高傳質效率的氣液並流導向浮閥。
為實現上述目的，本發明的解決方案如下它具有一個橢圓形、長圓形或圓形閥蓋，在該橢圓形或長圓形閥蓋的短軸兩側或圓形閥蓋的一周設有折彎下壓的花齒形導向片或者在花齒形導向片的花瓣之間加設向下垂直折彎的柵條，在橢圓形或長圓形閥蓋的長軸一端或圓形閥蓋三等分的一個等分端點處帶有一個梯形狀封閉迎液板，並在該迎液板下端帶有一個閥拌腳，所述橢圓形或長圓形閥蓋長軸的另一端帶有一個垂直下彎的閥腿，在該閥腿下端帶有另一個閥拌腳，在該閥腿上開有一個通氣孔，或所述圓形閥蓋三等分的另外二個等端點處分別帶有一個垂直下彎的閥腿，在閥腿下端帶有水平折彎的閥拌腳。
本發明進一步的改進方案如下在上述的閥蓋上設有一個或多個小浮閥的閥孔，在該閥孔上裝有氣液並流的導向小浮閥，所述導向小浮閥由一個向出口堰方向仰起的斜板、連接在該斜板前、後兩端的水平搭邊、連接在該斜板兩側的垂直扇形側板和設在扇形側板底端的一對水平外翻閥拌腳和一對水平後伸的直立閥拌腳構成。
上述的小浮閥為前小後大的梯形形狀，並且所述的閥孔是與該小浮閥梯形形狀相配合的梯形孔，並且該梯形孔的大口邊長為一個圓弧長。
上述的迎液板的梯形折彎角為弧度導角，所述閥腿上的通氣孔為長圓孔。
本發明與已有技術相比具有以下特點一、本發明在閥蓋下設有一個封密的迎液板，該迎液板可以完全封擋住閥蓋下逆行的氣流衝出，並通過它的導向使氣體順流而出，從而推動液體前進，同時，閥蓋上的小浮閥是一個氣液並流導向閥，它不僅可以消除閥蓋上部的傳質死區，還可加大氣體對液流的推動力。正是因為本閥對氣體順流的導向，達到了完全消除逆向氣流的目的，不僅大大降低了塔板運行的阻力，還增加對液體的推動力，使運行能耗大大降低，同時，利用氣體的推動力還可降低液面梯度，提高傳質效率；再者，本閥對氣體順流的導向，還能避免閥與閥之間的對衝氣流，從而減少霧沫加帶，提高傳質效率。
二、本發明閥蓋上的花齒形導向板相當於延長了閥蓋的周長，從而增加了氣液接觸機會，又由於它的下壓導向，可使從閥體兩側衝出的氣體形成一個下彎弧度，延長了氣體在液體中的停留時間，同時，花齒形導向片還可切割氣體，使氣泡細化、其比表面積增大，這些都可提高傳質效率。
三、本發明橢圓閥和長圓閥後閥腿上的通氣孔可以進一步增大氣體對液體的推動力和增加氣液接觸，它如果採用長圓孔，其通氣量比圓孔大，效果會更好。
四、本閥設置的小浮閥結構保持了與已有專利200410041416操作彈性大的優點，即在液相負荷小的情況下，小浮閥開啟，操作下限低，而在液相負荷大的情況下，主體浮閥和小浮閥一起浮起，則操作上限比只有一個主體浮閥的高，因此，操作彈性大。
五、本發明由於加有迎液板，使閥體的重心向迎液板一方偏移，如果再將小浮閥的重心也向迎液板方向偏移，就會形成一頭沉的情況，這樣，可以形成閥的漸開動作，即在系統開車階段，閥孔氣量較小、液相負荷較小時，小浮閥先浮起，隨著氣相和液相負荷的逐漸增大，主體浮閥較輕的一端先浮起，然後才完全浮起。該浮閥的漸開功能可以消除系統開車階段極易出現的浮閥脈動現象，從而使開車階段傳質平穩、減少原料的損失。
六、本浮閥採用的橢圓、長圓或圓形形狀，不僅可使浮閥浮起平穩，還可以消除塔板浮閥孔出現應力集中的直角，使塔板的機械性能得以提高。


圖1、本發明實施例1的整體結構示意圖(主視圖)。
圖2、圖1的俯視圖。
圖3、圖1的左視圖。
圖4、圖1的右視圖。
圖5、小浮閥的整體結構示意圖(主視圖)。
圖6、圖5的左視圖。
圖7、圖5的俯視圖。
圖8、圖5的右視圖。
圖9、本浮閥在塔板上的布置示意圖(俯視圖)。
圖10、橢圓形浮閥的閥孔形狀示意圖。
圖11、導向小浮閥的閥孔形狀示意圖。
圖12、圓形浮閥的閥孔形狀示意圖。
圖13、本發明實施例2的整體結構示意圖(主視圖)。
圖14、圖13的俯視圖。
圖15、圖13的左視圖。
圖16、圖13的右視圖。
具體實施例方式
下面以橢圓形浮閥為例說明本發明的結構和工作原理。
實施例1參見圖1～4、9，本浮閥具有一個橢圓形閥蓋1，在該閥蓋短軸兩側設有折彎下壓的花齒形導向片2，在該閥蓋長軸的一端設有一個垂直下彎的迎液板3，本例的迎液擋板是這樣製做的將橢圓形閥蓋長軸一端的小弧面垂直向下折彎，並且折彎線以下是一個矩形垂面板，將折彎線兩側對稱裁開一段口，再將裁開部分的垂面板向閥蓋內折彎，從而形成前小後大的梯形狀迎液板，梯形折彎角最好採用弧度折彎角，儘量避免稜角，以減小對液體的阻力；在迎液板3的下端帶有一個閥拌腳4，在閥體未安裝前，該閥拌腳向閥內折彎，安裝後再向兩側外翻，圖中示出的是閥拌腳內折彎的狀態；在閥蓋1長軸的另一端帶有一個垂直下彎的閥腿5，在閥腿5下端帶有一個水平伸展的閥拌腳6，安裝時，閥腿5先伸入閥孔，然後再將迎液板裝入閥孔中，最後再將閥腳4向兩側外翻。在閥腿5上開有一個通氣孔7，該通氣孔最好採用長圓孔，使通氣量大，有利於增大推動力和傳質。為了消除閥蓋上部的傳質死區，可以在該閥蓋1上衝壓導向孔或衝壓上伸或下壓的導向片等。本浮閥以其閥蓋長軸與液流方向平行的方向安裝(見圖9)，其迎液面對著進口堰11，該浮閥最好設置在塔板10的直通區(也稱傳質區)12。為了進一步增加本浮閥的導向推動力，在閥蓋1上可設置一個小浮閥的閥孔，在該閥孔上裝有一個導向小浮閥8，也可以沒置多個導向小浮閥。該浮閥能進一步增大對液流的推動力，因此，它最好安裝在塔板10的弓形區13和進口堰處(見圖9)，弓形區液體流動比直通區慢，容易形成液體渦旋，使傳質停滯，因此，將它設置在弓形區可以加大對液流的推動力，消除液體旋渦，使液體傳質後順利流向下降區14，提高傳質效率；進口堰處液層較厚，利用浮閥的推動力，可大大降低液面梯度，提高傳質效率。由於本浮閥設置了迎液板3，故當浮閥浮起時，氣體以扇形放射狀進入液體(見圖9)，在推動液流前進的同時，還基本避開了相鄰閥側出的氣流，從而避免了閥與閥之間的氣流對衝，減小了霧沫夾帶，進一步提高了傳質效率。
參見圖5～9，所述的導向小浮閥8由一個向出口堰15方向仰起的斜板8-1、連接在該斜板前、後兩端的水平搭邊8-2、8-3、連接在該斜板8-1兩側的垂直扇形側板8-4、8-5和設在扇形側板底端的一對水平外翻閥拌腳8-6及一對水平後伸的直立閥拌腳8-7構成，本導向小浮閥最好採用梯形形狀。安裝時，先將直立閥拌腳8-7伸入閥孔中，然後再將處於垂直狀態閥拌腳8-6落入閥孔，再將垂直狀態閥拌腳8-6向外垂直彎折。該導向小浮閥是一個氣液並流導向浮閥，當浮閥浮起時，從閥中衝出的氣流與液體流動方向相同，因此，可進一步增大主體浮閥的對液流的推動力。同時，在液相負荷較小時，它可先浮起進行傳質，從面降低了操作下限，使操作彈性增大；由於該閥採用了浮閥，在低負荷的情況下，還可減少漏液。
為了提高塔板的機械性能，所述的橢圓形閥的閥孔採用如圖10所示的閥孔形狀，所述的小浮閥的閥孔1-1採用如圖11所示的梯形形狀，它與小浮閥8相配合，並且該梯形孔的大口邊長為一個圓弧長1-2。所述的圓形閥的閥孔採用如圖12所述的閥孔形狀。上述圖中所示的閥孔均儘量避免的應力集中的直角，使塔板和閥蓋不容易出現裂紋等損傷，從而可延長塔板的使用壽命。
實施例2參見圖13～16，本例在花齒形導向片2的花瓣之間加設垂直向下折彎的柵條2』，該柵條由保留花瓣之間的間隔條、然後垂直折彎形成，該柵條可以對從閥體兩側衝出的氣體進行切割，使氣泡細化，進一步提高傳質效率。另外，本例給出了小浮閥8重心向迎液板方向偏移的結構，以實現主體浮閥漸開的功能。
權利要求
1.一種氣液並流導向浮閥，其特徵是它具有一個橢圓形、長圓形或圓形閥蓋(1)，在該橢圓形或長圓形閥蓋的短軸兩側或圓形閥蓋的一周設有折彎下壓的花齒形導向片(2)或者在花齒形導向片(2)的花瓣之間加設垂直向下折彎的柵條(2』)，在橢圓形或長圓形閥蓋的長軸一端或圓形閥蓋三等分的一個等分端點處帶有一個梯形狀迎液板(3)，並在該迎液板下端帶有一個閥拌腳(4)，所述橢圓形或長圓形閥蓋長軸的另一端帶有一個垂直下彎的閥腿(5)，在該閥腿下端帶有另一個閥拌腳(6)，在該閥腿上開有一個通氣孔(7)，或所述圓形閥蓋三等分的另外二個等端點處分別帶有一個垂直下彎的閥腿，在閥腿下端帶有水平折彎的閥拌腳。
2.根據權利要求1所述的氣液並流導向浮閥，其特徵是在所述的閥蓋(1)上設有一個或多個閥孔，在該閥孔上裝有氣液並流的導向小浮閥(8)，所述導向小浮閥(8)由一個向出口堰方向仰起的斜板(8-1)、連接在該斜板前、後兩端的水平搭邊(8-2、8-3)、連接在該斜板兩側的垂直扇形側板(8-4、8-5)和設在扇形側板底端的一對水平外翻閥拌腳(8-6)和一對水平後伸的直立閥拌腳(8-7)構成。
3.根據權利要求1或2所述的氣液並流導向浮閥，其特徵是所述的小浮閥為的梯形形狀，並且所述的閥孔(1-1)是與該小浮閥梯形形狀相配合的梯形孔，並且該梯形孔的大口邊長為一個圓弧長(1-2)。
4.根據權利要求1或2所述的氣液並流導向浮閥，其特徵是所述的迎液板的梯形折彎角為弧度導角，所述閥腿上的通氣孔為長圓孔。
全文摘要
本發明涉及一種石油化工領域中的導向浮閥。它具有一個橢圓形閥蓋，在該橢圓形閥蓋的短軸兩側設有折彎下壓的花齒形導向片，在橢圓形長軸一端帶有一個梯形狀迎液板，並在該迎液板下端帶有一個閥拌腳，所述橢圓形長軸的另一端帶有一個垂直下彎的閥腿，在該閥腿下端帶有另一個閥拌腳，並在該閥腿上開有一個通氣孔，在閥蓋上設有一個導向小浮閥。本發明的迎液板可以完全封擋住與液體逆行的氣流，並通過迎液板和導向小浮閥對氣體的導向，使氣體順流而出，同時還能避免閥與閥之間的對衝氣流，從而降低液面梯度，減少霧沫加帶，提高傳質效率，降低能耗。
文檔編號B01D3/14GK1907530SQ200610043178
公開日2007年2月7日 申請日期2006年7月19日 優先權日2006年7月19日
發明者韓剛 申請人:韓剛