具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，包括受液盘，降液管和阀孔板，阀孔板的阀孔内设置有导向浮阀，靠近受液盘的导向浮阀设置有鼓泡促进器，鼓泡促进器压设于导向浮阀的表面，鼓泡促进器靠近降液管的端面为敞口。采用了该结构的具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，液体一进入塔板开孔区就立即开始鼓泡，并引导整个塔板完全进入鼓泡状态，降低了液体泄漏，强化了塔板上的气液接触，提高了塔板效率，增大了塔板的操作弹性，明显地改善了塔板的操作性能。
【专利说明】具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工设备【技术领域】，具体是指一种具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板。
【背景技术】
[0002]板式塔是重要的气液传质设备，在化工、炼油和石油化工中广泛应用。板式塔中的塔板种类很多，工业上常用的有筛孔型塔板和浮阀型塔板。筛孔型塔板加工方便，造价较低，塔板压强较小，但操作弹性欠佳。浮阀型塔板由于塔板上具有浮动部件，气体通道能在一定范围内自动调节，因而操作弹性较大，塔板效率较高，处理能力较大，是工业上应用比较广泛的一类塔板。
[0003]中国专利“导向浮阀塔板”(专利号:91215110.2)和“组合导向浮阀塔板”(专利号:ZL96229716.X)公开了两种浮阀塔板，这些浮阀塔板能消除塔板上的液面梯度和液体滞止区，具有良好的操作性能，已在工业上广泛应用，但是当导向浮阀尚未全部张开之前，两者的非活化区域较大，鼓泡效果较差。
[0004]在气液接触塔板上，上层塔板的液相通过降液管流至下层塔板，在塔板上与上升的气相进行气、液两相间的传质过程，经实验研究发现，虽然上述的这些塔板能消除液面梯度和液体滞止区，但塔板上的鼓泡状态仍是不够均匀的。当导向浮阀尚未全部张开之前，在塔板进口端存在某种程度的非活化区(即非鼓泡区)，通常非活化区可占塔板开孔区面积的10?25%。这是由于从降液管流出的液体基本上是清液，与鼓泡状态的液层相比，具有较大的液体静压和较大的表面张力的影响，液层阻力较大，气体难以通过，不仅产生明显的液体泄漏，而且导致液体进口端的非鼓泡区。在非鼓泡区，气液接触不良，很少有气液之间的传质作用。由于塔板上存在一定的非鼓泡区和显著的液体泄漏，降低了塔板效率，影响了塔板的操作性能。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种鼓泡充分、液体泄漏少、传质效率高、阀孔气速下限小、操作弹性大、液层阻力和气相分布均匀的具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板。
[0006]为实现上述的目的，本实用新型的具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板采用以下技术方案:
[0007]该具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，其主要特点是，包括受液盘，降液管和阀孔板，该阀孔板具有阀孔，该阀孔内设置有导向浮阀，且所述的导向浮阀相对于所述的阀孔板的表面上下移动。
[0008]该具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板中的导向浮阀包括矩形导向浮阀和梯形导向浮阀，所述的梯形导向浮阀设置于所述的阀孔板的弓形区域内及该阀孔板靠近受液盘的矩形区域内，所述的矩形导向浮阀设置于所述的阀孔板的其它区域内。[0009]该具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板中靠近所述的受液盘的梯形导向浮阀设置有鼓泡促进器，所述的鼓泡促进器压设于所述的梯形导向浮阀的表面近受液盘侧，且所述的鼓泡促进器与所述的阀孔板固定连接。
[0010]该具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板中的鼓泡促进器靠近所述的受液盘的端面为闭口，所述的鼓泡促进器靠近所述的降液管的端面为敞口，与所述的阀孔相对的鼓泡促进器的表面及其相邻的两个侧面为封闭面，且该两个侧面均分别具有I个排气孔或2个排气孔，该排气孔可以为圆形、三角形、正方形、矩形、梯形或多边形。
[0011]该具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板中的矩形导向浮阀包括阀盖和两条阀腿，所述的阀盖为矩形，所述的阀盖或靠近降液管的阀腿具有至少I个导向孔，该导向孔可以为舌形、圆形或多边形，该导向孔可以为固定式或浮动式，所述的导向孔向所述的降液管处开口，所述的阀盖的四个角分别设置有下弯的定距片，所述的阀盖的上游边和下游边分别与一条所述的阀腿固定连接。
[0012]该具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板中的梯形导向浮阀包括阀盖和两条阀腿，所述的阀盖为梯形，所述的阀盖或靠近降液管的阀腿具有至少I个导向孔，该导向孔可以为舌形、圆形或多边形，该导向孔可以为固定式或浮动式，所述的导向孔向所述的降液管处开口，所述的阀盖的四个角分别设置有下弯的定距片，所述的阀盖的上游边和下游边分别与一条所述的阀腿固定连接，且所述的阀盖的上游边的长度大于下游边的长度。
[0013]该具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板中的阀盖的上游边相邻的两条侧边均为直线形或齿形。
[0014]该具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板中的矩形导向浮阀的阀盖的上游边和下游边的长度范围均为25?40mm，该上游边相邻的两条侧边的长度范围均为50?150mm。
[0015]该具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板中的梯形导向浮阀的阀盖的上游边的长度范围为30?50mm，所述的阀盖的下游边的长度范围为20?30mm，该上游边相邻的两条侧边的长度范围均为50?150mm。
[0016]该具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板中的鼓泡促进器与所述的阀孔相对的表面的上游边和下游边的长度范围均为30?50mm，且该表面上游边的两条相邻侧边的长度范围均为15?40mm。
[0017]采用了该结构的组合导向浮阀塔板，鼓泡促进器结构简单，效果显著，加工制造成本小，鼓泡促进器不占用塔板开孔区，不影响塔板开孔率。由于鼓泡促进器的作用，消除了塔板上的非鼓泡区，减少了液体泄漏，使液体一进入塔板开孔区，使整个塔板就进入完全的鼓泡状态，强化了塔板上的气液接触，促进了气液之间的传质过程，提高了塔板的传质效率。由于液体泄漏减小，操作下限的阀孔气速较小，因而使本实用新型的操作弹性明显提高。塔板上的液层阻力及塔板上的气相分布比较均匀，塔板压降较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的示意图。
[0019]图2为本实用新型的矩形导向浮阀的立体结构示意图。
[0020]图3为本实用新型的梯形导向浮阀的立体结构示意图。
[0021]图4为本实用新型的导向浮阀在操作状态下的正视图。[0022]图5为本实用新型的具有鼓泡促进器的导向浮阀在操作状态下的正视图。
[0023]图6为本实用新型的鼓泡促进器的正视图(剖视)。
[0024]图7为本实用新型的鼓泡促进器的俯视图(剖视)。
[0025]图中标号说明如下:
[0026]I受液盘
[0027]2阀孔板
[0028]21 阀孔板的矩形区域
[0029]22阀孔板的弓形区域
[0030]3降液管
[0031]4阀孔
[0032]5导向浮阀
[0033]51矩形导向浮阀
[0034]52 梯形导向浮阀
[0035]6两侧孔隙
[0036]7导向孔
[0037]8鼓泡促进器
[0038]9敞口立边
[0039]10阀盖
[0040]101阀盖的上游边
[0041]102阀盖的下游边
[0042]11阀腿
[0043]12定距片
【具体实施方式】
[0044]为了能更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。
[0045]请参阅图1，其为本实用新型的示意图，液体流向为图中箭头所示方向，该具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板包括上游液体流入的受液盘1，下游液体流出的降液管3和阀孔板2，阀孔板2具有阀孔4，该阀孔4内设置有导向浮阀5，导向浮阀5与阀孔板2活动连接，导向浮阀5可以相对于阀孔板2的表面上下移动。
[0046]导向浮阀5包括矩形导向浮阀51和梯形导向浮阀52。梯形导向浮阀52设置于阀孔板的弓形区域22内及该阀孔板2靠近受液盘I的阀孔板的矩形区域内21，矩形导向浮阀51设置于阀孔板2的其它区域内。
[0047]操作状态下的导向浮阀5的正视图如图4所示，气体由阀孔板2下方向上流动，并由阀孔板2的阀孔4向上流出，气体向上顶起导向浮阀5，气体从导向浮阀5的导向孔7和导向浮阀5张开后形成的两侧孔隙6流出，在操作状态下，由于从矩形导向浮阀51流出的气相对液相的推力较小，从梯形导向浮阀52流出的气相对液相的推力较大，矩形导向浮阀51和梯形导向浮阀52需要采用适当的配比，以消除塔板上的液面梯度，而又不致因推力过大而产生负的液面梯度。对于该组合导向浮阀塔板两侧靠近受液盘I和降液管3的区域与中间区域相比，梯形导向浮阀52排布的密度适当增大，以消除塔板上的液体滞止区。[0048]请参阅图2，矩形导向浮阀51包括阀盖10和两条阀腿11，阀盖10为矩形，阀盖10的表面或靠近降液管3的阀腿11具有至少一个导向孔7 (图中的阀盖10的表面具有一个导向孔7)，导向孔7的开口方向与液流方向保持一致，该导向孔7向降液管3处开口，导向孔7可以为舌形、圆形或多边形，导向孔7可以是固定式，也可以是浮动式，阀盖10的四个角分别设置有下弯的定距片12，阀盖的上游边101和阀盖的下游边102分别与一条阀腿11固定连接，阀盖的上游边101相邻的两条侧边均为直线形或齿形。当板式塔中上下两层塔板之间的间距小于400mm时，阀盖的上游边101相邻的两条侧边应为直线形，以免因雾沫夹带较大而降低塔板效率，阀盖的上游边101和阀盖的下游边102的长度范围均为25?40mm,阀盖的上游边101相邻的两条侧边的长度范围均为50?150mm。
[0049]请参阅图3，梯形导向浮阀52同样包括阀盖10和两条阀腿11，阀盖10为梯形，阀盖10的表面或靠近降液管3的阀腿11具有至少一个导向孔7(图中的阀盖10的表面具有一个导向孔7)，导向孔7的开口方向与液流方向保持一致，该导向孔7向降液管3处开口，导向孔7可以为舌形、圆形或多边形，导向孔7可以是固定式，也可以是浮动式，阀盖10的四个角分别设置有下弯的定距片10，阀盖的上游边101和阀盖的下游边102分别与一条阀腿11连接，且阀盖的上游边101的长度大于阀盖的下游边102的长度，阀盖的上游边101相邻的两条侧边均为直线形或齿形。阀盖的上游边101的长度范围为30?50mm，阀盖的下游边102的长度范围为20?30mm，该阀盖的上游边101相邻两条侧边的长度范围均为50?150mmo
[0050]请参阅图5、图6和图7，鼓泡促进器8靠近受液盘I的端面为闭口，鼓泡促进器8靠近降液管3的端面为敞口，与阀孔4相对的鼓泡促进器8表面及其相邻的两个侧面为封闭面，该两个侧面均分别具有I个排气孔或2个排气孔，该排气孔可以为圆形、三角形、正方形、矩形、梯形或多边形。
[0051]靠近受液盘I的梯形导向浮阀52具有鼓泡促进器8，鼓泡促进器8压设于该区域的梯形导向浮阀52的表面近受液盘I侧，鼓泡促进器8与阀孔板2固定连接，鼓泡促进器8不影响导向浮阀5的上下浮动，鼓泡促进器8与阀孔4相对的表面的上游边和下游边的长度范围均为30?50mm，且该表面上游边的两条相邻侧边的长度范围均为15?40mm，鼓泡促进器8的尺寸根据导向浮阀5的尺寸作出相应的调整。
[0052]在操作中，随着气相负荷的增大，导向浮阀5上升到最高位置，导向浮阀5的阀口张开到最大，气体通过阀孔板2上的阀孔4、导向浮阀5张开所形成的两侧孔隙6和导向孔7流出。当气相负荷一定时，阀孔4的气速和导向浮阀5的侧隙气速也为定值。对于具有鼓泡促进器8的导向浮阀5，由于封闭了两侧孔隙6的部分面积，导向浮阀5的侧隙气速相应增大。由于鼓泡促进器8位于导向浮阀近受液盘I侧，在两侧孔隙6沿液体的流动方向上，各处的侧隙气速的大小有所不同，距离鼓泡促进器8的敞口立边9越近，其侧隙气速越大。对于刚流入塔板的液体，由于液体尚未充气，具有较大的液体静压和较大的液体表面张力的影响，使液层阻力较大，气体难以通过，形成了一定程度的非鼓泡区。由于设置了上述鼓泡促进器8，刚进入塔板阀孔4的液体，首先遇到的靠近鼓泡促进器8的敞口立边9的气体，气体具有较大的侧隙气速，它具有较高的气相动能，足以克服此处的液层阻力，立即开始鼓泡。由于维持鼓泡状态比开始鼓泡容易，一旦开始了鼓泡，便引导整个塔板进入完全的鼓泡状态，不仅消除了塔板进口端的非鼓泡区，而且减少了塔板上的液体泄漏，提高了塔板效率，增大了塔的操作弹性，明显改善了塔的操作性能。
[0053]采用了该结构的组合导向浮阀塔板，鼓泡促进器结构简单，效果显著，加工制造成本小，鼓泡促进器不占用塔板开孔区，不影响塔板开孔率。由于鼓泡促进器的作用，消除了塔板上的非鼓泡区，减少了液体泄漏，使液体一进入塔板开孔区，使整个塔板就进入完全的鼓泡状态，强化了塔板上的气液接触，促进了气液之间的传质过程，提高了塔板的传质效率。由于液体泄漏减小，操作下限的阀孔气速较小，因而使本实用新型的操作弹性明显提高。塔板上的液层阻力及塔板上的气相分布比较均匀，塔板压降较低。
[0054]在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
【权利要求】
1.一种具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，其特征在于，包括受液盘，降液管和阀孔板，该阀孔板具有阀孔，该阀孔内设置有导向浮阀，且所述的导向浮阀相对于所述的阀孔板的表面上下移动，靠近所述的受液盘的梯形导向浮阀设置有鼓泡促进器，所述的鼓泡促进器压设于所述的梯形导向浮阀的表面近受液盘侧，且所述的鼓泡促进器与所述的阀孔板固定连接。
2.根据权利要求1所述的具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，其特征在于，所述的导向浮阀包括矩形导向浮阀和梯形导向浮阀，所述的梯形导向浮阀设置于所述的阀孔板的弓形区域内及该阀孔板靠近受液盘的矩形区域内，所述的矩形导向浮阀设置于所述的阀孔板的其它区域内。
3.根据权利要求1所述的具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，其特征在于，所述的鼓泡促进器靠近所述的受液盘的端面为闭口，所述的鼓泡促进器靠近所述的降液管的端面为敞口，与所述的阀孔相对的鼓泡促进器的表面及其相邻的两个侧面为封闭面，且该两个侧面均分别具有I个排气孔或2个排气孔，该排气孔为圆形、三角形、正方形、矩形、梯形或多边形。
4.根据权利要求2所述的具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，其特征在于，所述的矩形导向浮阀包括阀盖和两条阀腿，所述的阀盖为矩形，所述的阀盖或靠近降液管的阀腿具有至少I个导向孔，该导向孔为舌形、圆形或多边形，该导向孔为固定式或浮动式，所述的导向孔向所述的降液管处开口，所述的阀盖的四个角分别设置有下弯的定距片，所述的阀盖的上游边和下游边分别与一条所述的阀腿固定连接。
5.根据权利要求2所述的具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，其特征在于，所述的梯形导向浮阀包括阀盖和两条阀腿，所述的阀盖为梯形，所述的阀盖或靠近降液管的阀腿具有至少I个导向孔，该导向孔为舌形、圆形或多边形，该导向孔为固定式或浮动式，所述的导向孔向所述的降液管处开口，所述的阀盖的四个角分别设置有下弯的定距片，所述的阀盖的上游边和下游边分别与一条所述的阀腿固定连接，且所述的阀盖的上游边的长度大于下游边的长度。
6.根据权利要求4或5所述的具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，其特征在于，所述的阀盖的上游边相邻的两条侧边均为直线形或齿形。
7.根据权利要求4所述的具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，其特征在于，所述的阀盖的上游边和下游边的长度范围均为25?40mm，该上游边相邻的两条侧边的长度范围均为50?150mm。
8.根据权利要求5所述的具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，其特征在于，所述的阀盖的上游边的长度范围为30?50mm,所述的阀盖的下游边的长度范围为20?30mm,该上游边相邻的两条侧边的长度范围均为50?150mm。
9.根据权利要求3所述的具有鼓泡促进器的组合导向浮阀塔板，其特征在于，所述的鼓泡促进器与所述的阀孔相对的表面的上游边和下游边的长度范围均为30?50mm，且该表面上游边的两条相邻侧边的长度范围均为15?40mm。
【文档编号】B01D3/18GK203408488SQ201320369825
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2013年6月26日
【发明者】卢钢, 路秀林 申请人:上海早阳化工科技有限公司