专利名称：旋转浮阀塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种浮阀塔。
背景技术：
浮阀塔板具有操作弹性大，雾沫夹带量小，漏液少，处理能力大，传质效率高的优点，在化学工业、石油工业、制药工业中广泛应用。目前，工业生产中通常使用的是圆型浮阀塔板和条形浮阀塔板。圆型浮阀塔板在操作过程中，气流从浮阀四周向外喷射，板上液相返混大，降低塔板传质效率。条形浮阀在操作过程中，气流从条形浮阀与阀孔形成的侧孔中以与液流方向成90°角或小于90°角的方向喷出。为了降低板上液面落差，提高塔板传质效率，还出现了各种各样导向液流的浮阀，如导向浮阀、梯形浮阀、箭形浮阀、对称四边形浮阀、ADV浮阀等等，在一定操作范围内表现出优良的流体力学和传质性能。但这些浮阀塔板都存在着如下问题I.以上浮阀塔板在气流从阀孔向外喷射的过程中，相邻浮阀的阀孔中喷出的气流发生对冲现象。对冲气流不仅使塔板上的液体向上飞溅，增大雾沫夹带，而且会将液体吹入相邻浮阀的阀孔形成漏液，增大漏液量，减小塔板的处理能力和操作弹性，降低塔板的传质效率。2.以上浮阀由于阀盖较大，气体从阀孔喷出的过程导致阀盖上方的液层气含率较低，而两浮阀中间的液层中气含率较高，泡沫层不稳定，增大雾沫夹带，降低塔板处理能力， 泡沫层气含率不均匀还会减少气液接触比表面积，降低塔板传质效率。3.以上浮阀的气流是定向喷出的，容易形成传质死区。
实用新型内容为了克服现有技术中浮阀塔的处理效率不理想、泡沫层气含率不均匀、容易形成传质死区的不足，本实用新型提供一种传质效率高、泡沫层气含率均匀、通量很大的浮阀 +
+R ο本实用新型所述的旋转浮阀塔包括直立塔，所述的直立塔内以此设置有塔板，所述的直立塔的顶部设有气体排出口，底部设有液体排出口 ；液体供给管线引入最上方的塔板的上游端，降液管将液体由一较高的塔板的下游端引向相邻的较低塔板的上游端，气体供给管线将气体引入最底部的塔板下方；每块所述的塔板上有一个用于接受来自降液管的液体受液区、用于传质接触的鼓泡区，其特征在于在所述的鼓泡区内开设有阀孔，所述的阀孔内装有旋转阀，所述的旋转阀包括用于在垂直方向阻挡气流的阀盖、伸进所述的阀孔的阀腿，所述的阀腿的上部连接所述的阀盖，所述的阀腿的下部设有用于扣合在所述的阀孔的周边的扣合件；所述的阀盖上设有用于改变气流水平流向的导流件。进一步，所述的导流件是设置在所述的阀盖上的翅片，所述的翅片与所述的阀盖的旋转中心呈切向排列。或者，所述的导流件是在所述的阀盖上设置不连续的折边，所述的折边之间成夹角，在所述的折边的一端留有一气流孔。或者，所述的导流件是在所述的阀盖上设置旋翼片。或者，所述的导流件是在所述的阀盖上开气流槽。进一步，所述翅片或者折边或者气流槽与阀盖水平面的夹角度数为30-150°。再进一步，所述翅片或者折边或者气流槽与阀盖径向的夹角度数为60-150°。进一步，所述翅片或者折边或者气流槽的方向分顺时针和逆时针两种。本实用新型的有益效果在于1.翅片或者折边或者气流槽的结构使浮阀在气体推动下发生旋转，旋转的浮阀起到了搅拌液层的作用，促使液层中的气含率更为均匀，提高塔板的传质效率。2.翅片或者折边或者气流槽的结构使部分气流旋转通过液层，增加了气液接触时间，提高塔板的传质效率。3.翅片或者折边或者气流槽的结构使气流以旋转状态喷出浮阀，避免了气流的对冲，大大地减少了雾沫夹带，提高塔板的通量。
图I是具有本实用新型的结构示意图。图2是图I的A-A向视图。图3是本实用新型所述旋转浮阀在塔板上处于全开时的示意图。图4-7是具有不同形状阀盖的本实用新型所述旋转浮阀的示意图。图8-25是各种不同形状的翅片或折边示意图。图26是本实用新型与Fl浮阀塔板漏液分率对比图。图27是本实用新型与Fl浮阀塔板雾沫夹带分率对比图。图28是本实用新型与Fl浮阀塔板效率对比图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。实施例一本实用新型所述的旋转浮阀塔包括直立塔2，所述的直立塔2内以此设置有塔板 I，所述的直立塔2的顶部设有气体排出口 6，底部设有液体排出口 7 ;液体供给管线3引入最上方的塔板的上游端，降液管4将液体由一较高的塔板的下游端引向相邻的较低塔板的上游端，气体供给管线5将气体引入最底部的塔板下方；每块所述的塔板上有一个用于接受来自降液管的液体受液区8、用于传质接触的鼓泡区9。在所述的鼓泡区9内开设有阀孔 10，所述的阀孔10内装有旋转阀，所述的旋转阀包括用于在垂直方向阻挡气流的阀盖11、 伸进所述的阀孔的阀腿12，所述的阀腿12的上部连接所述的阀盖11，所述的阀腿12的下部设有用于扣合在所述的阀孔10的周边的扣合件；所述的阀盖11上设有用于改变气流水平流向的导流件。在本实施例中，所述的导流件是设置在所述的阀盖11上的翅片13，所述的翅片13 与所述的阀盖11的旋转中心呈切向排列。参照图I、图2，数个安装有本实用新型所述的旋转浮阀的塔板I依次安装在直立塔2内。液体由液体供给管线3引入最上方的塔板的上游端。降液管4将液体由一较高的塔板的下游端引向相邻的较低塔板的上游端。气体由气体供给管线5引入最底部的塔板下方，气体通过塔板上的旋转浮阀进入塔板上的液体中。直立塔的顶部设有气体排出口 6，底部设有液体排出口 7。每块塔板上有一个受液区8,它接受来自降液管4的液体,液体从降液管4出来落入受液区8后转向流至设有旋转浮阀的鼓泡区9。在鼓泡区9内开设有阀孔 10，液体与通过旋转浮阀进入液层的气体进行传质接触后，越过出口堰进入降液管4，通过降液管4再进入下一层塔板。参照图3、图4，在所述的塔板上开设有阀孔10，所述的阀孔10与本实用新型所述的旋转浮阀相配合。旋转浮阀包括阀盖11、阀腿12，所述阀盖11的侧边设置有翅片13。气体通过阀孔10向上遇到阀盖11时折转水平运动，在水平运动时气体冲击翅片 13使浮阀旋转，浮阀的旋转提高了传质效率。同时，气流受翅片13的影响沿浮阀边缘的切线方向喷出，避免了气流的直接对冲，提高塔板的处理能力。图4所示的旋转浮阀的阀盖为圆形，当然也可以是如图5所示的三角形、或是四边形、六边形等等多边形，只要阀腿12的位置与塔板上阀孔10的圆形相匹配即可。在翅片结构中，翅片的形状也可以是多种多样的，如图8-25所示，可以是矩形、椭圆或是带齿矩形等等，也可以是它们的任意组合。另外，其大小、间距和数量也不是固定的， 可以根据需要任意调整。在板间距为600mm、直径为600mm的直立塔内安装四层塔板，第一层为雾沫夹带收集板，第二、三层为具有旋转浮阀的工作塔板，第四层为漏液收集板，材质为不锈钢。旋转浮阀塔板的降液管为常规弓形降液管，溢流堰高50mm，溢流堰长为392mm，降液管底部距下层塔板40mm。塔操作的物系为空气一7jC，测试了塔板压降、雾沫夹带、漏液等实验数据，并与 Fl型浮阀塔板进行对比，Fl型浮阀塔板和旋转浮阀塔板使用同一种塔板进行试验，仅将塔板上的浮阀进行更换。实验结果见图26、图27，图中的Ftl为阀孔动能因子，ev是以单位气体(kg)所夹带的液体量(kg)为计量方式的雾沫夹带量。由图可以看出，在相同操作条件下，具有本实用新型所述的旋转浮阀塔板的漏液量和雾沫夹带量均远小于Fl型浮阀塔板，具有很大的操作弹性。在板间距为600mm、直径为600mm的不锈钢塔内安装本实用新型的旋转浮阀塔板6 层。旋转浮阀塔板的降液管为常规弓形降液管，溢流堰高50mm，溢流堰长为392mm，降液管底部距下层塔板40mm。塔操作的物系为酒精一7jC，测试了全塔效率，并与Fl型浮阀塔板进行对比，其中塔板的结构相同，仅仅更换塔板上的浮阀。实验结果见图28，图中的F为空塔动能因子，由图可以明显地看出，具有本实用新型所述的旋转浮阀的浮阀塔板的塔效高于Fl型浮阀塔板，并且其操作弹性大于Fl型浮阀塔板。实施例二本实施例中导流件是在所述的阀盖上设置不连续的折边，所述的折边之间成夹角，在所述的折边的一端留有一气流孔。参照图5，在所述的阀盖11冲压边缘冲压不连续的折边14，各个折边成一定夹角， 在各折边的一端留有一气流孔15。折边14和气流孔15的共同作用使浮阀旋转。如图8-25 所示，所述的折边可以是多种多样的。所述的气流孔15也可以是多种多样的，如圆形、方形、椭圆形等等。[0040]其余结构和实施方式与实施例一相同实施例三本实施例中，所述的导流件是在所述的阀盖上设置旋翼片。参照图6，在所述的阀盖11底部设有旋翼片16，翅片在气流的作用下促使浮阀旋转。所述旋翼片的大小、形状和数量不是固定的，可以根据需要任意调整。其余结构和实施方式与实施例一相同。实施例四本实施例中，所述的导流件是在所述的阀盖上开设气流槽。参照图7，在所述的阀盖11上冲压一系列气流槽17，气体通过时由于气流槽的作用使浮阀旋转。所述的气流槽的大小、形状和数量不是固定的，可以根据需要任意调整，同时也可以沿阀盖11向上或向下冲压。其余结构和实施方式与实施例一相同。
权利要求1.旋转浮阀塔，包括直立塔，所述的直立塔内以此设置有塔板，所述的直立塔的顶部设有气体排出口，底部设有液体排出口 ；液体供给管线引入最上方的塔板的上游端，降液管将液体由一较高的塔板的下游端引向相邻的较低塔板的上游端，气体供给管线将气体引入最底部的塔板下方；每块所述的塔板上有一个用于接受来自降液管的液体的受液区、用于传质接触的鼓泡区，其特征在于在所述的鼓泡区内开设有阀孔，所述的阀孔内装有旋转阀， 所述的旋转阀包括用于在垂直方向阻挡气流的阀盖、伸进所述的阀孔的阀腿，所述的阀腿的上部连接所述的阀盖，所述的阀腿的下部设有用于扣合在所述的阀孔的周边的扣合件； 所述的阀盖上设有用于改变气流水平流向的导流件。
2.如权利要求I所述的旋转浮阀塔，其特征在于所述的导流件是设置在所述的阀盖上的翅片，所述的翅片与所述的阀盖的旋转中心呈切向排列。
3.如权利要求I所述的旋转浮阀塔，其特征在于所述的导流件是在所述的阀盖上设置不连续的折边，所述的折边之间成夹角，在所述的折边的一端留有一气流孔。
4.如权利要求I所述的旋转浮阀塔，其特征在于所述的导流件是在所述的阀盖上设置旋翼片。
5.如权利要求I所述的旋转浮阀塔，其特征在于所述的导流件是在所述的阀盖上开气流槽。
专利摘要一种旋转浮阀，具有圆形阀盖或者多边形阀盖，所述的阀盖上具有翅片或者折边或者凹凸槽。在气流与翅片或者折边或者凹凸槽的相互作用下，浮阀旋转，搅拌液层，促进液层中的气含率分布均匀，增大气液接触面积，提高塔板的传质效率。部分气流旋转喷出浮阀进而通过液层，避免气流的对冲，大大地减少了雾沫夹带，提高塔板的通量。
文档编号B01D3/18GK202342930SQ20112048083
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者姚克俭 申请人:浙江工业大学