适用于小型气液传质填料塔的高效花瓣式液体再分布器的制作方法

1.本发明涉及一种液体再分布器，具体为一种适用于小型气液传质填料塔的高效花瓣式液体再分布器，属于气液传质设备技术领域。


背景技术：

2.填料塔是以塔内装有大量的填料为相间接触构件的气液传质设备，其工作原理是利用填料所具备的较大表面积，在填料表面被润湿的条件下，液体会沿填料表面自动延伸，在填料塔操作中，气体从塔底送入，经气体分布装置(小直径塔一般不设气体分布装置)分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，液体经分布器分散后进入填料层，并沿填料表面展开，呈薄膜状往下流动，气液两相密切接触进行传质。
3.但是在填料塔内，当液体沿填料层往下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，填料的效率降低，这种现象称为壁流。为了减小壁流现象，当填料层较高时，需要对其进行分段并在填料层之间设置液体再分布装置。上层填料流下的液体经液体再分布装置收集后，被重新分散到下一层填料上方，以使填料层保持较高的传质效率。
4.工业上使用的液体再分布器有多种，但是工业填料塔的塔径较大，液体再分布器的结构比较复杂，在小型填料塔中无法使用。小型填料塔中常用的再分布器为截锥式再分布器，截锥式再分布器结构简单，安装方便，但它只起到将壁流向中心汇集的作用，气体流通面积小；内齿轮式液体再分布器在截锥式再分布器的基础上，通过在导流板上开半圆形缺口增大了气体流通面积，但并未提高其液体分布能力。再分布器结构对填料塔内的液体分布和气体流通有重要影响，如何降低气体阻力同时提高液体分布是液体再分布器结构设计的难点，基于此本申请提出一种适用于小型气液传质填料塔的高效花瓣式液体再分布器。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决问题而提供一种适用于小型气液传质填料塔的高效花瓣式液体再分布器，结构简单，制造成本低，安装使用方便，能有效收集壁流，通过增加翅片实现液体的均匀分布，具有较大的气通截面积，在小型填料塔中安装使用非常方便的高效花瓣式液体再分布器。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种适用于小型气液传质填料塔的高效花瓣式液体再分布器，包括支撑板、导流板和翅片；所述支撑板用于固定该再分布器，所述导流板用于液体导流，所述支撑板1为一内径与填料塔内径相等的水平环形板，所述导流板为一锥形板，且所述导流板内侧边开有若干向外弯曲的翅片，所述翅片呈花瓣状，所述导流板的外侧边与支撑板的内侧边焊接，所述导流板板体倾斜向下，所述支撑板和导流板上均涂有疏水或疏油材料。
7.作为本发明再进一步的方案：所述支撑板的宽度小于填料塔内径的10
‑
20％，该宽
度既可满足焊接强度要求，实现液体分布器的支撑，也能起到一定的液体收集作用。
8.作为本发明再进一步的方案：所述导流板的内边缘圆周的直径为填料塔内径的20
‑
60％，若该尺寸过小，气体流通面积小，气阻较大；若该尺寸过大，液体流通路径过短，不利于液体流到填料中部。
9.作为本发明再进一步的方案：所述导流板与水平面的夹角α为20
‑
50
°
，该夹角较为平缓，可以将液体分布到填料中部。
10.作为本发明再进一步的方案：所述支撑板1和导流板2的厚度与填料塔的壁厚相差范围为0
‑
3mm，可以减少焊接应力，防止焊接变形产生的分布器水平偏移，影响液体分布。
11.作为本发明再进一步的方案：所述翅片弯曲处距导流板边缘的距离为填料塔内径的5
‑
20％，与导流板错开一定尺寸，可将液体分布到较为边缘的区域，同时增大气体流通面积，降低气体阻力。
12.作为本发明再进一步的方案：所述翅片与水平面的夹角β为50
‑
80
°
，该夹角相比导流板与水平面的夹角较大，可以将液体分布到填料偏边缘的区域，实现液体在填料表面的均匀分布。
13.作为本发明再进一步的方案：所述翅片的形状为矩形、扇环形、圆形、椭圆形或其它形状。
14.作为本发明再进一步的方案：所述翅片的面积占导流板面积的比例为30
‑
80％。
15.作为本发明再进一步的方案：所述翅片的厚度与填料塔的壁厚相差范围为0
‑
3mm。
16.本发明的有益效果是：该适用于小型气液传质填料塔的高效花瓣式液体再分布器设计合理；结构简单，制造成本低，安装使用方便，能有效收集壁流实现液体的均匀分布，气通截面积大，应用于低温精馏填料塔，气体压降仅为6pa，可广泛用于小型填料塔中；在导流板上开有若干向外弯曲的翅片，液体既可在导流板流下，也可在翅片流下，增大了液体流动面积，实现液体在塔截面的均匀分布，同时获得较大的气相流通面积，使气相流动不受影响。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图；
18.图2为本发明俯视结构示意图；
19.图3为本发明剖面示意图；
20.图4为本发明侧视结构示意图；
21.图5为本发明固定橡胶圈安装结构示意图；
22.图6为本发明导流槽结构示意图。
23.图中：1、支撑板，2、导流板，3、翅片，4、加强板，5、固定橡胶圈，6、卡槽和7、导流槽。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.请参阅图1～6，一种适用于小型气液传质填料塔的高效花瓣式液体再分布器，包括支撑板1、导流板2和翅片3；所述支撑板1用于固定该再分布器，所述导流板2用于液体导流，所述支撑板1为一内径与填料塔内径相等的水平环形板，所述导流板2为一锥形板，且所述导流板2内侧边开有若干向外弯曲的翅片3，所述翅片3呈花瓣状，所述导流板2的外侧边与支撑板1的内侧边焊接，所述导流板2板体倾斜向下，所述支撑板1和导流板2上均涂有疏水或疏油材料，所述支撑板1与导流板2的连接处背侧面设置有加强板4，所述支撑板1与翅片3的连接处背侧面设置有加强板4。
26.在本发明实施例中，所述支撑板1的宽度为填料塔内径的10％，使液体能够较快的流到导流板2和翅片3上，进而提高其液体分布能力。
27.在本发明实施例中，所述导流板2的内边缘圆周的直径为填料塔内径的20％，增大了气体流通面积。
28.在本发明实施例中，所述导流板2与水平面的夹角α为30
°
，能够有效收集壁流的液体。
29.在本发明实施例中，所述支撑板1的外侧边缘开设有卡槽6，且所述卡槽6内卡放有固定橡胶圈5，便于将该再分布器固定在填料塔的内壁上，同时也可防止液体从两者连接的缝隙处流走。
30.在本发明实施例中，所述翅片3弯曲处距导流板2边缘的距离为填料塔内径的10％，以获得较大的气相流通面积，使气相流动不受影响。
31.在本发明实施例中，所述翅片3与水平面的夹角β为60
°
，以降低空气向上流动的阻力。
32.在本发明实施例中，所述翅片3的形状为扇环形，便于液体的向下流动。
33.在本发明实施例中，所述翅片3的面积占导流板面积的比例为37.5％，通过增加翅片实现液体的均匀分布，具有较大的气通截面积。
34.在本发明实施例中，所述导流板2的板面上开设有呈向外倾斜状的导流槽7，使沿塔壁流下的液体能够沿着导流槽7向下流动，实现液体的均匀流动。
35.工作原理：在使用该适用于小型气液传质填料塔的高效花瓣式液体再分布器时，由支撑板1安装在填料塔内，沿塔壁流下的液体被转向进入导流板2表面，并沿导流板2表面或翅片3表面流下，实现塔内液体的重新分布。导流板2上向外弯曲的翅片3既为液体流动提供了流道，具有液体再分布功能，也为气相流通提供更大的流通面积，使气相的向上流动不受影响。在小型填料塔内安装该液体再分布器，可显著改善填料塔内的气液分布，提高填料层的传质效率，进而使填料层的有效高度增加，提供更多的理论塔板数。
36.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
37.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。