一種填料塔內置管外壁液流導引器的製造方法
2023-05-15 16:15:41
一種填料塔內置管外壁液流導引器的製造方法
【專利摘要】一種填料塔內置管道外壁液流導引器，它由一個帶狀圓環和一個向下外翻的喇叭口齒環組成，帶狀圓環安裝在填料塔內置管外壁上，喇叭口環的外沿延伸至同平面的填料層內。既可消除填料塔內置管外壁流，又可防止內置管與填料之間的氣相短路，從而有效提高填料塔的分離效率。
【專利說明】一種填料塔內置管外壁液流導引器【技術領域】
[0001]本發明涉及一種填料塔內件，具體為一種填料塔內置管道外壁液流導引器。
【背景技術】
[0002]在石油、化工、輕工、環保、食品和醫藥等行業中，填料塔由於其高效率、大通量、低能耗等優點被越來越廣泛的使用。由於工藝需要，經常會遇到將液體或氣體管道置於塔內的情況(以下將這種內置的氣液管道簡稱為「內置管」)。有內置管時，如不採取措施，該填料塔在操作時必然會出現外壁流一沿內置管外壁由上而下直流向下的液體。該液體來自填料層，並自上而下逐步累積。以往大量的研究已經證實，無論是外壁流還是內壁流，都會嚴重影響到填料塔的分離效率，降低的幅度10%-30%不等。因此專利CN2246534Y提出一種規整填料零壁流導引環，能有效消除規整填料塔內壁的「壁流效應」。而在具有內置管填料塔中，形成的外壁流必須加以克服。
【發明內容】
[0003]為消除上述填料塔內置管的外壁流現象，本發明提出一種填料塔內置管道外壁液流導引器。
[0004]本發明的技術方案如下:
[0005]一種填料塔內置管道外壁液流導引器，它由一個帶狀圓環和一個向下外翻的喇叭口齒環組成，如附圖1所示，它是由一長方形薄板圍成帶狀圓環，板厚l-2mm ;帶狀圓環上半部分高度20-100mm,優選的為30_60mm ;下半部分剪成若干個齒片，齒片長度40-160mm,優選的為60-1 IOmm(包括水平段長度。)，如附圖2所示；齒片寬度10_80mm，優選的為20_50mm ；齒片向下外翻成喇叭口齒環，外翻角度(齒片與塔中心線夾角)為5-30°，優選的為10-20°喇叭口齒環的外沿再折出一水平段與塔中心線垂直，；折出的水平段長度為20-80mm，優選的為 30_50mm。
[0006]上述的液流導引器，所述的一長方形薄板圍成帶狀圓環，當內置管直徑較小時，導引器可由I塊長方形薄板製成；當內置管直徑較大時，導引器可由2塊或2塊以上的拼接薄板而成。薄板在圍成圓環時，接頭處間隙3-10mm,接頭處折出一段,長度為5-20mm,接頭採用M4-M8的螺栓或螺釘連接，或採用鉚焊或點焊連接均可。如附圖3所示。
[0007]上述的液流導引器，使用時，所述的帶狀圓環固定在內置管外壁上，外翻喇叭口環的外沿1-2延伸至填料床層，使內置管外壁的液體沿導引環全部被導流至填料床層內，若填料是規整填料，外翻喇叭口環的外沿1-2則被壓在兩層規整填料上下表面之間；若填料是散堆填料，外翻喇叭口環的外沿1-2則深入同平面的散堆填料之間。
[0008]上述的液流導引器，所述的導引器安裝於內置管外壁上，安裝間距為lOO-lOOOmm，優選的為200 - 600_，從而將內置管外壁的液流最大程度地導引至填料層內，以免效率受損，如附圖4所示。
[0009]本發明的導引器一般採用不鏽鋼材質製作，與其它塔內件材質基本一致，或特殊情況下，可根據實際操作工況採用塑料、陶瓷等非金屬材料製作。
[0010]本發明的優點在於:(I)可消除填料塔內置管的外壁流及其引起的「壁流效應」；
(2)可防止內置管外壁面和填料之間的氣(汽)相短路，從而提高傳熱傳質效率；(3)製造成本低、安裝簡單、實用可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]附圖1為填料塔內置管道外壁液流導引器，其中:1-1為帶狀圓環，1-2為外翻喇叭口齒環。
[0012]附圖2為用於製作填料塔內置管道外壁液流導引器的薄矩形板，其中2-1為齒片。
[0013]附圖3為液流導引環的接頭處，其中3-1為緊固螺栓，3-2為液流導引環，3-3為內置管。
[0014]附圖4為填料塔內置管道外壁液流導引器安裝局部剖視圖，其中:4-1為填料，4-2為本發明的導引器，4-3為內置管道。
【具體實施方式】
[0015]以下通過實施例進一步說明本發明。
[0016]實施例1:C02吸收塔，Φ 6000 X 55000mm，內置管直徑1000mm，溫度125°C，塔頂操作壓力1.6MPa。塔內裝有5段6000mm的散堆填料。進吸收塔的氣相中CO2含量為6.8%。在沒有設置本發明裝置時，經吸收塔操作後，塔頂出口的氣相中CO2含量為0.8%。採用本發明導引器後，經操作測試，內置管外壁流為3.6%，塔頂氣相中的CO2含量下降至0.45%，完全達到了預定的設計要求。本導引器由I塊1.2mm的304L薄板製成，帶狀圓環高度為50mm,齒片為100mm,外翻角度為10° ;接頭處折彎長度IOmm,採用2個M4的螺栓固定；安裝間距為300mm。
[0017]實施例2:熱鉀鹼法CO2脫碳裝置的加壓再生塔，閃蒸段Φ8000πιπι，再生段Φ6000πιπι，塔釜段Φ8000mm，塔總高度67000mm，內置管直徑1200mm，溫度132°C，塔頂操作壓力0.12MPa。閃蒸段裝有2500mm的散堆填料，再生段3段6000mm的規整填料。採用本發明導引器後，塔頂出口氣相中CO2含量由採用前的56.1%提高至63.2%，吸收再生過程溶液循環總量降低4.6%，全過程能耗同比降低3.67%。本導引器由2塊1.5mm的304薄板製成，帶狀圓環高度為60mm,齒片為130mm,外翻角度為12° ;接頭處折彎長度16mm,分別採用2個M8的螺栓固定；安裝間距為500mm。
[0018]實施例3:熱鉀鹼法CO2脫碳裝置的常壓再生塔，塔徑Φ6000πιπι，塔總高度42000mm,內置管直徑800mm，溫度124°C，塔頂操作壓力0.1lMPa0再生段3段6000mm的規整填料。採用本發明導引器後，塔頂出口氣相中CO2含量由採用前的51.6%提高至53.4%，吸收再生過程溶液循環總量降低4.8%，全過程能耗同比降低3.73%。本導引器由I塊
1.3mm的304薄板製成,帶狀圓環高度為40mm,齒片為90mm,外翻角度為10° ;接頭處折彎長度IOmm,採用2個M6的螺栓固定；安裝間距為400mm。
【權利要求】
1.一種填料塔內置管道外壁液流導引器，其特徵是:它由一個帶狀圓環和一個向下外翻的喇叭口齒環組成，它是由一長方形薄板圍成帶狀圓環，板厚帶狀圓環上半部分高度20-100mm ;下半部分剪成若干個齒片，齒片長度40-160mm (包括水平段長度)；齒片寬度IO-SOmm;齒片向下外翻成喇叭口齒環，外翻角度為5-30°，喇叭口齒環的外沿再折出一水平段與塔中心線垂直；折出的水平段長度為20-80mm。
2.根據權利要求1所述的液流導引器，其特徵是:帶狀圓環上半部分高度為30-60_；齒片長度為60-110mm;齒片寬度為20-50mm ;齒片向下外翻成喇叭口齒環，外翻角度為10-20° ;折出的水平段長度為30-50mm。
3.根據權利要求1所述的液流導引器，其特徵是:所述的一長方形薄板圍成帶狀圓環，當內置管直徑較小時，導引器由I塊長方形薄板製成；當內置管直徑較大時，導引器由2塊或2塊以上的拼接薄板而成；薄板在圍成圓環時，接頭處3-10mm的間隙，接頭處折出一段，長度為5-20mm，接頭採用M4-M8的螺栓或螺釘連接，或採用鉚焊或點焊連接均可。
4.根據權利要求1所述的液流導引器，其特徵是:使用時，所述的液流導引器的帶狀圓環固定在內置管外壁上，外翻喇叭口環的外沿(1-2)延伸至填料床層，使內置管外壁的液體沿導引環全部被導流至填料床層內，若填料是規整填料，外翻喇叭口環的外沿(1-2)則被壓在兩層規整填料上下表面之間；若填料是散堆填料，外翻喇叭口環的外沿(1-2)則深入同平面的散堆填料之間。
5.根據權利要求4所述的液流導引器，其特徵是:所述的導引器安裝於內置管外壁上，安裝間距為lOO-lOOOmm，優選為200 — 600mm。從而將內置管外壁的液流最大程度地導引至填料層內，以免塔器的傳質效率受損。
6.根據權利要求1所述的液流導引器，其特徵是:製作導引器採用材質一般與其它塔內件所用材質一致。
【文檔編號】B01D3/00GK103463941SQ201310451409
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】張志炳, 羅華勳, 孟為民, 張鋒, 巫先坤, 王寶榮 申請人:南京華基塔業有限公司, 南京大學