专利名称：锥形筛板气液分布器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种组合式锥形筛板气液分布器，是一种广泛用于炼油、化工、石油化工和轻工等行业各种分馏塔、吸收塔、解吸塔、洗涤塔内的新型、高效、高弹性、高稳定性组合式液体收集、液体分布和气体分布器。
在已有分布器中，上述塔内使用的分布器有槽式液体分布器、排管式液体分布器、集油箱液体收集器、槽盘式气液分布器、筛孔盘式液体分布器等，这些分布器已在工业塔上得到应用。
排管式液体分布器、管式喷嘴分布器和槽式液体分布器其作用只能分布液体，而不能分布气体。筛孔盘式和溢流盘式可以分布气体和液体，但靠几根升气管分布气体很不均匀，同时液体脏物易堵塞、操作弹性小，有液滴夹带现象。槽盘式气液分布器可起到液体收集、液体分布和气体分布三种作用，但只能用于填料塔不能用于板式塔，而且当下部气体夹带液滴通过槽盘式气液分布器矩形升气管时，会直接进入上一段填料，影响分离效果。美国NORTON公司116型气体分布器以及类似的气体分布器只能分布气体而不能分布液体。
随着化学和石油工业的迅速发展，分离工程对塔器提出了越来越高的要求，五、六十年代开发的塔器已远不能满足现代化学和石油工业生产的要求，当前开发一种具有液体收集、液体分布和气体分布集三位一体既适合于板式塔又适用于填料塔的新型分布器是极为重要的。
本实用新型是在充分研究了分布器已有技术的基础上提出的，其目的在于，克服已有技术之缺点，在此基础上设计一种消除雾沫夹带，集气体分布、液体收集和液体分布三位一体，适用于填料塔和板式塔的新型、高效、高弹性锥形筛板气液分布器。
本实用新型的技术解决方案是这样实现的，锥形筛板气液分布器主要包括塔板、裙座、孔罩、顶盖，所述的塔板呈平板状，其上设置通孔；所述的裙座为筒型，其内部呈中空贯通，其下端与所述的塔板连接，且罩住所述的塔板上的通孔，其上端与所述的孔罩下端对应连接；所述的孔罩为倒锥台型，其半锥角α为0°～30°，且其内部呈中空贯通，其壁上设置一定数目的穿孔，其上端由所述的顶盖封闭；所述的顶盖为平面内侧连接倒锥体，其锥角为30°～180°，而所述倒锥体外缘周围平顶部分的径向长度L为0～180mm。
此外，还可在所述的裙座的壁上，开设一定数目的分布孔，在所述的各分布孔上方开设一定数目的溢流孔，并制设一定数目的降液管，且将所述的降液管上端置入所述的裙座内，其下端穿出所述的塔板孔，并将所述的分布孔及溢流孔围在所述的各降液管内，以使得从分布孔或溢流孔中流出的液体沿着降液管喷到下一层填料上；所述降液管截面积是其所围分布孔和溢流孔面积总和的3倍以上。
所述的裙座也可与所述的孔罩一体成型，且呈倒锥台型，其半角α为0°～30°。所述的孔罩上的开孔总面积应大于底板孔的面积。所述的孔罩可制成波浪形，以利于提高开孔面积。所述的顶盖也可为锥体，且其锥角β为30°～180°。所述的塔板孔也可为筛孔、锐孔、喷嘴孔、锯齿型周边圆孔、或曲面孔型。所述的罩孔也可为筛孔、锐孔、喷嘴孔、斜孔、长圆孔、栅条孔、导向孔、曲面孔型。
本实用新型与现有技术相比有以下优点1.锥形筛板气液分布器中，气体不通过板上的液层，压降仅包括气体在孔罩内通过塔板孔及罩孔以及在罩体里面湍动涡流、气体折返与通过罩体的能量损失，所以压降较现有的分布器可降低10％～55％，更适合于高真空塔和常压塔，尽可能降低全塔压降；2.本实用新型的结构决定了气流(夹带液滴)从罩孔5内斜下抛方向喷射出去，加上锥形顶盖的弹射分离效果，故雾沫夹带的液滴不会进入上一段填料或上一层塔板，提高分离效果。3.较常规的液体收集器、液体再分布器总高度可降低50％，对于减少塔高，特别是旧塔改造充分利用空间有独到的优点。4.抗堵塞。液层中的重物沉底轻物浮上，裙座分布孔流速较高，脏物难以堵塞分布孔。5.高弹性。液体分布器的操作弹性由常规的1.5∶1提高到10∶1，是一种高弹性液体分布器。6.气体通过罩孔沿斜下抛运动，然后再转向塔截面空间向上运动，使气体分布更均匀。7.液体分布呈面分布，比现有分布器液体分布更均匀。8.多功能。既是液体收集器、集油箱、液体分布器，又是气体分布器。9.适合范围广，既适合于填料塔又适用于板式塔，适合于各种不同的物系分离及从真空到高压(3.0MPa)下的各种操作工况。
现举一较佳实施例并结合附图详细阐述本实用新开型的技术方案。
图1是本实用新型用于板式塔的气液分布器的整体结构剖视图。
图2是本实用新型用于填料塔的气液分布器的整体结构剖视图。
图3是本实用新型采用的锐孔的结构剖视图。
图4是本实用新型采用的喷嘴孔的结构剖视图。
图5是本实用新型采用的曲面孔的结构剖视图。
首先请参见
图1，该锥形筛板气液分布器主要包括塔板1、裙座4、孔罩6、顶盖7。
塔板1为一平板，其上设置通孔3。孔径D。为Φ30～Φ300mm。
裙座4为圆筒型，其内部呈中空贯通，其下端与所述的塔板1连接，并罩住塔板孔3，其上端与孔罩6下端对应连接。该裙座4直径D。为Φ30～Φ300mm，高度H10～200mm，且当H1为0时，即表示不设裙座4，而是由孔罩6斜通到底，也就是说裙座4与孔罩6制成一体，孔罩6直接与塔板1连接。裙座4与塔板1之间无间隙，可采用焊接或固定螺栓连接。
孔罩6为倒圆锥台型，其内部呈中空贯通，其壁上开设一定数目的穿孔5，且孔罩6上的开孔总面积应大于塔板孔3的面积，其面积比大于1.01/1。孔罩6顶端被顶盖7封闭。其中孔罩6的半锥角α为0°～30°。顶盖7为一平盖内侧连接倒圆锥体，且锥角β为30°～180°，顶盖7的倒圆锥体外缘的平顶部分的径向长度L为0～180mm。当β为180°时，顶盖7是平盖型；当L为0时，顶盖7为倒锥体或倒伞体。
图1所示的锥形筛板气液分布器可用于板式塔作气体分布器和液体收集槽。
接着参见图2，其是在上述结构的基础上，又在裙座4上开设了一定数目的分布孔9和溢流孔8，其中分布孔9的孔径为Φ3～Φ8mm，溢流孔8的孔径为Φ6～Φ12mm；并设置了降液管2，其截面为半圆形，其截面积应为溢流孔8面积的三倍以上，该降液管2还要将分布孔9和溢流孔8围在其管体内，且降液管2上端伸入孔罩6内并与裙座4等高，其下端伸出塔板孔3的长度为0～200mm。由裙座4上的分布孔9中流下的液体通过降液管2均匀地喷到下一层填料上，降液管2内有足够高的液位防止气体从降液管2中通过。当液体负荷太大时，液体从分布孔9中不能全部流下，液位升至或超过溢流孔8时，液体从溢流孔8流出，沿降液管2分布到下一段填料层。图2所示结构用于填料塔。此外降液管2还可采用三角形、矩形、菱形或正方形。
罩孔5可为下列形式之一(1)筛孔；(2)锐孔，如图3所示；(3)喷嘴孔，如图4所示；(4)斜孔；(5)长圆孔；(6)栅条孔；(7)导向孔；(8)曲面孔，如图5所示。各孔径do为Φ3～Φ15mm，锐孔的倒角θ为0～60°，喷嘴孔的喷嘴高度h为1～5mm，圆角半径r为1～5mm，栅条孔的长为80～180mm，宽为4～10mm，曲面孔曲率半径R为1～8mm。罩孔5的开孔总面积应大于塔板孔的面积。此外，孔罩6还可制成波浪形，以利于提高开孔面积，进一步减小雾沫夹带量和提高塔板效率。
顶盖7还可为锥体或伞型；其锥角β为30°～180°。采用上述形式的顶盖有利于改善罩内气液两相的流动状况。
由裙座4、孔罩6及顶盖7所组成的帽罩总高度H为80～500mm。
参见图2、图3、图4，塔板1上的开孔3与帽罩构成塔板的基本传质单元，塔板孔3的形状可为下列形式之一①筛孔；②锐孔(如图3所示)；③喷嘴孔(如图4所示)；④锯齿形周边圆孔；⑤曲面孔(如图5所示)。孔径Do或do为Φ30～300mm，锐孔的倒角θ为0～60°，喷嘴孔的喷嘴高度h为1～20mm。圆角半径r为1mm～8mm，曲面孔曲率半径R为1mm～8mm。喷嘴孔可由塔板整体冲压成型，也可以加工成带喷嘴孔的零件，然后连接到塔板上。
使用时，气体通过塔板孔3进入帽罩，在罩体里面湍动涡流气体折返，最后气流夹带液滴从罩孔5内斜下抛方向喷射出去，加上锥形顶盖的弹射分离效果，故雾沫夹带的液滴不会进入上一段填料或上一层塔板，从而提高了分离效果。
液体由分布孔9进入裙座4并沿着降液管2均匀地喷到下一层填料上，且降液管2内有足够高的液位防止气体从降液管2中通过。当液体负荷太大时，液体从分布孔9中已不能全部流下，液位升至或超过溢流孔8时，液体从溢流孔8流出，沿降液管2均匀的分布到下一段填料层，当用于板式塔作为气体分布器、液体集液槽时，不设降液管2，裙座4上不开分布孔9和溢流孔8，或者不设裙座4，由孔罩6斜通到塔板1，孔罩6直接与塔板焊接或连接牢固(使之不漏液)。
气体通过罩孔5沿斜下抛运动，然后再转向塔截面空间向上运动，使气体分布更均匀。液体分布呈面分布比现有技术分布器液体分布更均匀。
权利要求1.锥形筛板气液分布器，其主要包括塔板、裙座、孔罩、顶盖，其特征在于所述的塔板呈平板状，其上设置通孔；所述的裙座为筒型，其内部呈中空贯通，其下端与所述的塔板连接，且罩住所述的塔板上的通孔，其上端与所述的孔罩下端对应连接；所述的孔罩为倒锥台型，其半锥角α为0°～30°其内部呈中空贯通，其壁上设置一定数目的穿孔，其上端由所述的顶盖封闭；所述的顶盖为平面内侧连接倒锥体，其锥角为30°～180°，而所述倒锥体外缘周围平顶部分的径向长度L为0～180mm。
2.如权利要求1所述的锥形筛板气液分布器，其特征在于还可在所述的裙座的壁上，开设一定数目的分布孔，在所述的各分布孔上部开设一定数目的溢流孔，并制设一定数目的降液管，且将所述的降液管上端置入所述的裙座内，其下端穿出所述的塔板孔，并将所述的分布孔及溢流孔围在所述的各降液管内，以使得从分布孔或溢流孔中流出的液体沿着降液管喷到下一层填料上。
3.如权利要求1或2所述的锥形筛板气液分布器，其特征在于所述的裙座与所述的孔罩一体成型，且呈倒锥台型，其半角α为0°～30°。
4.如权利要求1或2所述的锥形筛板气液分布器，其特征在于所述的孔罩上的开孔总面积应大于底板孔的面积，其面积比大于1.01/1。
5.如权利要求1或2所述的锥形筛板气液分布器，其特征在于所述的孔罩制成波浪形，以利于提高开孔面积。
6.如权利要求1或2所述的锥形筛板气液分布器，其特征在于所述的顶盖为锥体，且其锥角β为30°～180°。
7.如权利要求1或2所述的锥形筛板气液分布器，其特征在于所述的塔板孔为锯齿型周边圆孔。
8.如权利要求1或2所述的锥形筛板气液分布器，其特征在于所述的塔板孔为喷嘴孔。
9.如权利要求1或2所述的锥形筛板气液分布器，其特征在于所述的塔板孔为锐孔型。
10.如权利要求1或2所述的锥形筛板气液分布器，其特征在于所述的罩孔为锐孔型。
专利摘要本实用新型涉及一种用于化工、炼油等行业各种分馏塔、吸收塔、解吸塔、洗涤塔内的锥形筛板气液分布器，其主要由塔板、裙座、孔罩、顶盖组成，该塔板呈平板状，其上设置通孔，该裙座呈中空筒形，其底部与塔板连接，且罩住所述塔板孔，其上端与所述孔罩对应连接，所述孔罩为中空倒锥台形，其壁上设置穿孔，其上端被顶盖覆盖。还可在该裙座上设分布孔和溢流孔，裙座内设降液管。该分布器集液体收集、分布和气体分布三位一体。
文档编号B01D3/22GK2216427SQ9521089
公开日1996年1月3日 申请日期1995年5月19日 优先权日1995年5月19日
发明者成枫, 成建, 成亚 申请人:成建