一种导向斜孔喷射帽罩的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化学工程中的分离设备，具体为一种化工传质分离用的喷射帽罩。
【背景技术】
[0002]精馏塔作为最常用的化工分离设备，已经得到了长足的发展。作为其“心脏”部分的传质内件一直是塔器研宄的重点。在筛孔、泡罩、浮阀等传统单体传质部件的基础上相继出现了改进的导向筛孔、导向浮阀，从而改善了塔板的点效率。从整体考虑塔板传质效率的角度出发，一些塔内件专业制造商开发了一些新型的塔盘或塔板结构，主要通过增加鼓泡，促进装置或者导流装置来优化液体的流场，例如梯形导向浮阀、斜孔塔盘等。然而，对于整个塔板传质区域而言，由错流、偏流、滞流和液面梯度等因素导致的塔板效率下降的问题并没有从根本上得到解决。
[0003]近年来，立体传质塔板成为了塔板研宄的热点，以气相为连续相、液相为分散相，气体通过提升液体进行喷射传质的过程改变了原有的鼓泡传质，随后相继出现了一些改进帽罩的立体传质塔板，如宝塔罩型立体传质塔板(BTC Tray)、立体连续传质塔板(LLCTray)、径向侧导喷射塔盘(CJST)等。这些新型立体传质塔板在处理能力和传质效率等技术性能上有了质的提高，雾沫夹带及塔板上液相返混等有了明显改善。但对于帽罩外塔板上液层，尤其是塔壁附近的流体出现的滞流等情况并没有很有效的办法。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种导向斜孔喷射帽罩。该帽罩改变了现有喷射帽罩液相喷射的状态，采用挡片实现罩内流体对板上液体的推动，可以充分缓解塔壁附近的液体滞流的情况。使得帽罩内部汽液两相流体的流动状态发生改变，从而降低帽罩内部传质阻力。并充分利用气液喷射传质的高效率特性，使得气液接触时间和空间得到了进一步提升。而这种设有挡片的导向孔，使从帽罩导向孔喷射的液滴速度更快，粒径更小，分散性更好，进而增加了汽液接触面积，充分降低雾沫夹带。使之在整个塔板传质区的气液接触成为均布的、无错流的、喷射传质为主的过程，同时消除偏流、滞流和液面梯度的影响，使塔板效率得到全面提升。
[0005]本实用新型解决所述技术问题所采用技术方案是，提供一种导向斜孔喷射帽罩，包括帽爪和罩体，罩体的底部与帽爪的一端相连，其特征在于所述罩体上开有导向孔，导向孔呈错位排列，所述导向孔上设有挡片，所述挡片与所在水平面的夹角为-45?45°，且挡片的朝向为逆时针方向或顺时针方向。
[0006]与现有技术相比，本实用新型在罩体上开有导向孔，由于每个导向孔上设有朝向一致的挡片，使得帽罩内气流成环形分离，增加了一定的离心效果，而喷出的液滴沿筒壁切线运动，增加了液体的喷射速度。当此帽罩位于塔壁周围时，可使边界层处液体流动加强，通过本帽罩的设计可降低液体在塔板上的液面梯度，解决了现有塔板存在的错流、偏流、滞留和液面梯度等一系列问题，大大提升了塔板效率、产品收率和产品等级，并具有结构相对简单，高效、节能和环保等效果。实验表明，在处理同一物系、同等条件下，本实用新型塔板的板效率比现有的浮阀塔板提高25-40% ;比新型垂直筛板提高15-25% ;处理能力相应提高20-80% ;操作弹性增加50-180%，技术效果明显。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型导向斜孔喷射帽罩一种实施例的立面半剖结构示意图；
[0008]图2是本实用新型导向斜孔喷射帽罩一种实施例的俯视示意图；
[0009]图3是本实用新型导向斜孔喷射帽罩一种实施例的喷射液体流线示意图；
[0010]图4是本实用新型导向斜孔喷射帽罩安装在水平塔板上的俯视示意图；
[0011]图中，1.帽爪、2.罩体、3.挡片、4.塔板、5.帽罩。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步说明，具体实施例仅用于举例详细叙述本实用新型，并不限制本申请的权利要求。
[0013]本实用新型导向斜孔喷射帽罩(简称帽罩，参见图1-4)包括帽爪I和罩体2，罩体2的底部与帽爪I的一端相连，所述罩体2上开有导向孔，导向孔呈错位排列，所述导向孔上设有挡片3，所述挡片3与所在水平面的夹角为-45?45°，且挡片3的朝向为逆时针方向或顺时针方向。
[0014]本实用新型的进一步特征在于所述罩体2顶部为平板罩板或凸板罩板。
[0015]本实用新型的进一步特征在于所述挡片3为舌型挡片、三角形挡片或菱形挡片。
[0016]本实用新型的进一步特征在于所述罩体2上导向孔的数量为60-100个。
[0017]本实用新型帽罩的挡片为舌型挡片、三角形挡片或菱形挡片，其中舌型挡片的结构类似于萝卜丝刨条器板上的斜冲孔。挡片3的朝向可根据孔板气速调整，挡片3与所在水平面的夹角也可以根据工艺条件进行调整，挡片朝向可为顺时针，也可为逆时针，罩体上导向孔的数量与板孔气速、罩体大小及工艺要求有关，导向孔呈错位排列。罩体2直径为50-400_，本实用新型帽罩的材质可为金属或非金属材质，主要根据工艺要求决定。本实用新型挡片可以通过冲孔、模具、焊接等加工方式制成。
[0018]本实用新型安装使用方式是，塔板4上开有升气孔，每个升气孔对应处安装本实用新型帽罩5，将帽爪I的另一端焊接在塔板4上，罩体2与塔板4之间留有底隙(参见图4)0
[0019]本实用新型工作原理是，以气相为连续相、液相为分散相，气体通过提升液体进行喷射传质。由下一层塔板上升的气体从升气孔进入帽罩5，由于气体通过升气孔时被加速，能量转化，升气孔附近的静压强降低，致使帽罩内外两侧产生压差，使塔板上液体由帽罩底部底隙被压入罩体2内，并与上升的高速气流接触后，改变方向被提升拉成环状膜，向上运动。由于挡片3朝向顺时针或逆时针分布，使得气流在帽罩内部产生离心作用，形成旋转气流。在此过程中，极不稳定的液膜被高速旋转气流拉动撞击分离板后被破碎成直径不等的液滴，气液两相在帽罩内进行充分的接触、混合，然后经罩体导向孔导向喷射(参见图3)，气液开始分离，气体上升进入上一层塔板，液滴在罩体外旋转落回原塔板液层中。
[0020]实施例1
[0021]本实施例(参见图1和图2)整个帽罩包括罩体2和三个帽爪1，罩体直径为150mm，罩体2上排布有80个导向孔，导向孔呈错位排列，罩体2顶部为平板盖板。导向孔上设有挡片3，挡片3的形状为舌型，类似于萝卜丝刨条器板上的斜冲孔，通过冲压得到，挡片3的朝向为顺时针，挡片3与所在水平面的夹角为0°。
[0022]实施例2
[0023]本实施例整个帽罩包括罩体2和三个帽爪I，罩体直径为50mm，罩体2的上排布有60个导向孔，导向孔呈错位排列，罩体2顶部为凸板罩板。挡板3为三角形挡板，通过焊接与罩体2相连，挡板3的朝向为逆时针方向，挡板3与所在水平面的夹角为45°。
[0024]实施例3
[0025]本实施例整个帽罩包括罩体2和三个帽爪I，罩体2为塑料制成，直径为400mm，罩体2上排布有100个导向孔，导向孔呈错位排列，罩体2顶部为凸板罩板。挡板3为菱形挡板，挡板3的朝向为逆时针方向，挡板3与所在水平面的夹角为-45°，该帽罩通过注塑模具制成。
[0026]本实用新型未述及之处适用于现有技术。
【主权项】
1.一种导向斜孔喷射帽罩，包括帽爪和罩体，罩体的底部与帽爪的一端相连，其特征在于所述罩体上开有导向孔，导向孔呈错位排列，所述导向孔上设有挡片，所述挡片与所在水平面的夹角为-45?45°，且挡片的朝向为逆时针方向或顺时针方向。
2.根据权利要求1所述的导向斜孔喷射帽罩，其特征在于所述罩体顶部为平板罩板或凸板罩板。
3.根据权利要求1所述的导向斜孔喷射帽罩，其特征在于所述挡片为舌型挡片、三角形挡片或菱形挡片。
4.根据权利要求1所述的导向斜孔喷射帽罩，其特征在于所述罩体上导向孔的数量为60-100 个。
【专利摘要】本实用新型涉及一种导向斜孔喷射帽罩，包括帽爪和罩体，罩体的底部与帽爪的一端相连，其特征在于所述罩体上开有导向孔，导向孔呈错位排列，所述导向孔上设有挡片，所述挡片与所在水平面的夹角为-45～45°，且挡片的朝向为逆时针方向或顺时针方向。
【IPC分类】B01D3-22
【公开号】CN204395498
【申请号】CN201420843569
【发明人】张昊, 林长青, 周丽强, 李顺, 马弘, 赵顺雯
【申请人】天津市创举科技有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月26日