吸附塔、塔体模块单元及吸附塔的制造方法
【专利摘要】本发明涉及脱硫脱硝【技术领域】，尤其涉及一种吸附塔、塔体模块单元及吸附塔的制造方法，该吸附塔包括由上至下依次设置的进料部、塔身和排料部；所述塔身由多个相同的塔体模块单元叠加形成，并建立多个沿气流方向并列使物料下行的内部容纳腔。本发明将塔身加工成型确定为基于模块化的制造，各塔体模块单元可以在工厂进行集中加工，现场施工时依次叠加组装固定即可。应用本发明可使得现场施工量大大减少，降低了塔体制造的难度，提高了产品精度，从而有效提升现场作业安全可靠性；另一方面，正是基于预加工工序安排的可能性，以及现场组装操作的便利性，使得吸附塔制造符合产业化标准生产的标准，由此可大大降低吸附塔的加工制造成本和检修维护成本。
【专利说明】吸附塔、塔体模块单元及吸附塔的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及脱硫脱硝【技术领域】，尤其涉及一种吸附塔、塔体模块单元及吸附塔的制造方法。
【背景技术】
[0002]吸附塔是活性炭脱硫脱硝技术的主要反应场所之一，塔内完成排放烟气中有害物质的吸附。
[0003]请参见图1，该图示出了现有技术中一种典型吸附塔的整体结构示意图。
[0004]工作过程中，活性炭自吸附塔顶部进入吸附塔10内部，塔体内的活性炭由多孔板11分隔形成并列下行的活性炭层12。待处理的烟气自中部向两侧流经两个塔体，并分别横向依次流经各活性炭层12后排出；活性炭吸附饱合后从吸附塔底部排出。
[0005]基于烟气处理能力的要求，吸附塔通常采用多塔设置，例如，四塔并列。然而，受塔体高度尺寸的限制，现有一体式塔体的设计具有以下两点不足:一方面现场施工难度较大，直接影响到吸附塔的加工精度；另外，一体式塔体的现场加工方式无法适应产业化标准生产，使得吸附塔的加工制造成本居高不下。
[0006]有鉴于此，亟待针对现有吸附塔的结构进行优化设计，在确保基本功能需要的基础上，提升现场施工的可操作性，从而为吸附塔的产业化标准生产提供可靠的保障。
【发明内容】
[0007](一 )要解决的技术问题
[0008]本发明要解决的技术问题是现有一体式吸附塔所存在的，施工难度大及不能产业化标准生产的缺陷。
[0009]( 二 )技术方案
[0010]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种吸附塔，包括由上至下依次设置的进料部、塔身和排料部；所述塔身由多个相同的塔体模块单元叠加形成，并建立多个沿气流方向并列使物料下行的内部容纳腔。
[0011]优选地，每个所述塔体模块单元包括长方体型钢框架，以及固定在所述框架上的两个外挡板、两个外孔板和内部多孔板；两个所述外挡板和两个所述外孔板围合形成单元容纳空间，其中，所述外挡板沿烟气流动的方向设置，外孔板沿垂直烟气流动的方向设置；所述内部多孔板置于所述单元容纳空间内，分隔所述单元容纳空间为沿气流方向并列的所述内部容纳腔。
[0012]优选地，所述框架由槽钢焊接形成，其中，与两个所述外孔板的上下边缘固定连接的第一槽钢段配置成:槽钢底壁位于所述塔体模块单元的叠加配合面上；与两个所述外挡板的上下边缘固定连接的第二槽钢段配置成:槽钢一侧壁位于所述塔体模块单元的叠加配合面上。
[0013]优选地，所述第一槽钢段的底壁上开设有连接件穿装孔，且所述塔体模块单元上下相对的所述第一槽钢段上的所述穿装孔相对设置，以穿装所述连接件固定相邻两个所述塔体模块单元的相对位置。
[0014]优选地，沿所述第一槽钢段的长度方向，所述穿装孔具有渐变截面，其最大截面的尺寸大于所述连接件的相应尺寸。
[0015]优选地，所述穿装孔为棱形孔或三角形孔或长圆形孔，所述连接件为螺栓紧固件。
[0016]优选地，所述内部多孔板至少为两个。
[0017]本发明还提供一种用于前述吸附塔的塔体模块单元，包括长方体型钢框架，以及固定在所述框架上的两个外挡板、两个外孔板和内部多孔板；两个所述外挡板和两个所述外孔板围合形成单元容纳空间，其中，所述外挡板沿烟气流动的方向设置，外孔板沿垂直烟气流动的方向设置；所述内部多孔板置于所述单元容纳空间内，分隔所述单元容纳空间为沿气流方向并列使物料下行的内部容纳腔。
[0018]本发明还提供一种前述吸附塔的制造方法，包括下述步骤:预加工所述塔体模块单元；现场叠加组装多个所述塔体模块单元形成所述塔身，并与进料部和排料部组装完成所述吸附塔的组装。
[0019](三)有益效果
[0020]本发明的上述技术方案具有如下优点:本方案所述吸附塔的塔身采用多个相同的塔体模块单元叠加形成，由此建立多个并列下行物料的内部容纳腔，以满足吸附塔常态物料循环的功能需要，从而将塔身加工成型确定为基于模块化的制造，各塔体模块单元可以在工厂进行集中加工，现场施工时依次叠加组装固定即可。如此设置，一方面，塔体模块单元的工厂预加工，提高产品质量，使得现场施工量大大减少，与传统一体塔体现场施工方案相比，可大大降低现场制造施工的难度，提升了作业安全可靠性；另一方面，正是基于预加工工序安排的可能性，以及现场组装操作的便利性，使得吸附塔制造符合产业化标准生产的标准，由此可大大降低吸附塔的加工制造成本和检修维护成本。
[0021]在本发明的优选方案中，每个塔体模块单元采用型钢框架，在此基础上焊接固定两个外挡板、两个外孔板和内部多孔板；具有结构简单可靠且承载能力较高的特点。进一步地，与外孔板上下边缘固定连接的为第一槽钢段，并配置成:槽钢底壁位于所述塔体模块单元的叠加配合面上；同时，与外挡板的上下边缘固定连接的第二槽钢段配置成:槽钢一侧壁位于塔体模块单元的叠加配合面上。也就是说，相邻模块单元两个外孔板对接为面与面对接配合，相对于板与板直接对接的方式，本方案配合对接面积较大，更加便于上下模块单元的外壁实现可靠对正，从而避免了塔体漏料。
[0022]在本发明的另一优选方案中，沿第一槽钢段的长度方向，其底壁上的穿装孔具有渐变截面，其最大截面的尺寸大于连接件的相应尺寸；这样，被烟气带出的微小活性炭颗粒或者粉尘，落于塔体模块单元底部的第一槽钢段中，绝大部分颗粒或者粉尘可以自穿装孔未插装连接件的位置漏走，有效规避了长时间积存活性炭导致高温自燃的可能性。此外，由于渐变截面的设置，可以选择性的确定连接件的固定位置，通过特定位置的预固定能够较正消除塔体模块单元的焊接变形，也即，预固定后再进行相邻塔体模块单元的焊接，进一步提高了整体塔身的加工制造精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1示出了现有一种典型吸附塔的整体结构示意图；
[0024]图2为【具体实施方式】所述吸附塔的塔身整体结构示意图；
[0025]图3为图2的侧向视图；
[0026]图4为图2中所示塔体模块单元的示意图；
[0027]图5为图4的俯视图；
[0028]图6为图4中所示两组对称布置塔体模块单元叠加后的装配关系示意图；
[0029]图7为图6的A部放大示意图；
[0030]图8为图5的B部放大示意图。
[0031]图2-图 8 中:
[0032]塔身1、塔体模块单元2、框架21、第一槽钢段211、底壁2111、穿装孔2112、第二槽钢段212、侧壁2121、外挡板22、外孔板23、内部多孔板24、内部容纳腔25、连接件26、垫片27。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0034]不失一般性，本实施方式以四列吸附塔作为主体进行详细说明，应当理解，吸附塔的设置数量对于本申请的核心设计并非构成限制。
[0035]请参见图2和图3，其中，图2为本实施方式所述吸附塔的塔身整体结构示意图，可见四列吸附塔；图3为图2的侧向视图。
[0036]该吸附塔的塔身I上、下分别设置有进料部和排料部(图中未示出)，以建立活性炭的工作循环；其中，待处理的烟气自中部向两侧流经左右对称的塔体，并分别横向依次流经各活性炭层后排出；与现有技术相同，吸附塔内的活性炭形成下行的活性炭层，吸附饱合后的活性炭从吸附塔底部排出。需要说明的是，本实施方式所述吸附塔的进料部和排料部等功能部件，均可采用现有技术实现，故本文不再赘述。
[0037]本方案中，吸附塔的塔身I为分体式结构，具体由上下依次设置的多个相同的塔体模块单元2叠加形成，并建立多个并列下行物料的内部容纳腔，以满足吸附塔常态物料循环的功能需要，各塔体模块单元2可以在工厂进行集中加工，现场施工时依次叠加组装固定即可。为了详细说明本实施方式所述塔体模块单元2的具体结构，请一并参见图4和图5，其中，图4示出了两个对称布置塔体模块单元的结构示意图，图5为图4的俯视图。
[0038]图中所示，每个塔体模块单元2采用型钢焊接形成长方体框架21，由此叠加组装后形成方形截面的吸附塔，显然，对于圆形截面的吸附塔来说，应用本申请模块化单元的设计构思，其塔体模块单元的框架形状大体应当为相应的圆柱状。
[0039]这里，固定在框架21上的两个外挡板22和两个外孔板23围合形成单元容纳空间，也即内部活性炭的流动空置区域。同样，固定在框架21上两个内部多孔板24置于上述单元容纳空间内，分隔该单元容纳空间为沿气流方向并列的内部容纳腔25。进一步如图6所示，该图示出了上下两组塔体模块单元2叠加后的装配关系示意图。特别说明的是，对于图示对称设置的四列吸附塔而言，只需要设计一个专用塔体模块单元即可，更进一步突显了模块化单元形式的产业化标准生产优势。
[0040]应当理解，叠加形成的塔身需要上下相邻单元之间的可靠对正，以确保后续焊接。为了便于对正提高组装作业效率，本方案提供的塔体模块单元的板面对正位置优选采用面与面的对接形式。具体地，框架21由槽钢焊接形成，其中，与两个外孔板23的上下边缘固定连接的第一槽钢段211配置成:槽钢底壁2111位于塔体模块单元2的叠加配合面上，如图7所示，该图为图6的A部放大示意图；与两个外挡板22的上下边缘固定连接的第二槽钢段212配置成:槽钢一侧壁2121位于塔体模块单元2的叠加配合面上。
[0041]如此设置，上下相邻模块单元两个外孔板之间的对接为面与面对接配合，相对于板与板直接对接的方式，本方案更加便于上下模块单元的外壁实现可靠对正。塔体模块单元之间叠加对正后，采用焊接工艺实现固定连接，最终完成整个塔体；显然，型钢框架21还可以采用角钢、工字钢等标准型钢，只要能够实现上下相邻模块单元之间的上述面与面对接配合，均在本申请请求保护的范围内。
[0042]众所周知，采用焊接工艺实现构件之间的固定连接，将产生焊接变形；同样地，每个塔体模块单元的焊接成形，或多或少存在一定会有焊接变形。为了有效避免焊接变形累积对于塔体对正焊接的影响，可以叠加后采用连接件进行预固定，消除校正该焊接变形。如图8所示，该图为图5的B部放大示意图。
[0043]在第一槽钢段211的底壁2111上开设有连接件穿装孔2112，且塔体模块单元2上下相对的第一槽钢段211上的穿装孔2112相对设置，以穿装连接件26固定相邻两个所述塔体模块单元的相对位置，较正消除塔体模块单元的焊接变形，也即，预固定后再进行相邻塔体模块单元的焊接。实际施工时，该连接件26可以选择铆钉或者螺纹紧固件等可穿装于孔的构件。如图8所示，本方案中穿装孔2112设置为棱形孔，相对长边对角线沿第一槽钢段211的长度方向设置，由于渐变截面的设置，可以根据最大变形区域选择性的确定连接件的固定位置；优选采用螺栓及适配的垫片27、螺母旋紧，通过特定位置的预固定实现焊接变形的较正。
[0044]除连接预固定功能外，当微小活性炭颗粒或者粉尘被烟气带出，下落至塔体模块单元2底部的第一槽钢段211时，绝大部分颗粒和粉尘还可以自穿装孔2112未插装连接件26的位置漏走，有效规避了长时间积存活性炭导致高温自燃的可能性
[0045]显然，基于上述连接预固定和漏料的功能需要，穿装孔2112不局限于图中所示的棱形，只要沿第一槽钢段211的长度方向，穿装孔2112具有渐变截面，其最大截面的尺寸大于连接件26的相应尺寸即可。例如，三角形孔、长圆形孔等。此外，每个第一槽钢段211上的穿装孔2112可以设置为多个，以便多点施力预固定。
[0046]以上提供了塔体模块单元2的具体结构，下面简要说明应用该塔体模块单元的吸附塔制造方法。
[0047]首先，预加工塔体模块单元2 ;分体设置的塔体模块单元2可适于运输要求，故可工厂批量生产后运送至施工现场；
[0048]接下来，在现场叠加组装多个塔体模块单元2形成所述塔身1，具体地，相邻塔体模块单元2基本对正后，两个内部多孔板24分隔形成的三个内部容纳腔25也分别对正连通；将螺栓穿装在上下单元第一槽钢段211的相应穿装孔内，旋紧消除最大焊接变形后再施焊固定；
[0049]最后，分别与进料部和排料部组装完成吸附塔的组装。当然，塔身I的组装，可以在已安装固定的排料部的基础上进行。
[0050]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种吸附塔，包括由上至下依次设置的进料部、塔身和排料部；其特征在于，所述塔身由多个相同的塔体模块单元叠加形成，并建立多个沿气流方向并列使物料下行的内部容纳腔。
2.根据权利要求1所述的吸附塔，其特征在于，每个所述塔体模块单元包括长方体型钢框架，以及固定在所述框架上的两个外挡板、两个外孔板和内部多孔板；两个所述外挡板和两个所述外孔板围合形成单元容纳空间，其中，所述外挡板沿烟气流动的方向设置，外孔板沿垂直烟气流动的方向设置；所述内部多孔板置于所述单元容纳空间内，分隔所述单元容纳空间为沿气流方向并列使物料下行的所述内部容纳腔。
3.根据权利要求2所述的吸附塔，其特征在于，所述框架由槽钢焊接形成，其中，与两个所述外孔板的上下边缘固定连接的第一槽钢段配置成:槽钢底壁位于所述塔体模块单元的叠加配合面上；与两个所述外挡板的上下边缘固定连接的第二槽钢段配置成:槽钢一侧壁位于所述塔体模块单元的叠加配合面上。
4.根据权利要求3所述的吸附塔，其特征在于，所述第一槽钢段的底壁上开设有连接件穿装孔，且所述塔体模块单元上下相对的所述第一槽钢段上的所述穿装孔相对设置，以穿装所述连接件固定相邻两个所述塔体模块单元的相对位置。
5.根据权利要求4所述的吸附塔，其特征在于，沿所述第一槽钢段的长度方向，所述穿装孔具有渐变截面，其最大截面的尺寸大于所述连接件的相应尺寸。
6.根据权利要求5所述的吸附塔，其特征在于，所述穿装孔为棱形孔或三角形孔或长圆形孔，所述连接件为螺栓紧固件。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的吸附塔，其特征在于，所述内部多孔板至少为两个。
8.用于权利要求1所述吸附塔的塔体模块单元，其特征在于，包括长方体型钢框架，以及固定在所述框架上的两个外挡板、两个外孔板和内部多孔板；两个所述外挡板和两个所述外孔板围合形成单元容纳空间，其中，所述外挡板沿烟气流动的方向设置，外孔板沿垂直烟气流动的方向设置；所述内部多孔板置于所述单元容纳空间内，分隔所述单元容纳空间为沿气流方向并列的内部容纳腔。
9.根据权利要求8所述的塔体模块单元，其特征在于，所述框架由槽钢焊接形成，其中，与两个所述外孔板的上下边缘固定连接的第一槽钢段配置成:槽钢底壁位于所述塔体模块单元的叠加配合面上。
10.权利要求1至7中任一项所述吸附塔的制造方法，其特征在于，包括下述步骤: 预加工所述塔体模块单元； 现场叠加组装多个所述塔体模块单元形成所述塔身，并与进料部和排料部组装完成所述吸附塔的组装。
【文档编号】B01D53/04GK104226076SQ201410520055
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】谭敏, 肖中元, 叶恒棣 申请人:中冶长天国际工程有限责任公司