一种化工用混合塔板冷模演示装置的制作方法

本实用新型涉及一种化工教学装置，具体涉及一种化工用混合塔板冷模演示装置。

背景技术：

随着科技的进步，现代化企业与高等院校中对教学培训设备的要求越来越高，能否直观的观察设备内部结构，高效的完成教学培训任务越来越受重视。在现代化工产业中，实际的生产装置为了高效的生产只考虑了其生产过程中的因素，职工学员很难确切的了解各种板式塔的相关知识，也无法进行相关理论的验证，因此并不适用于教学与培训。目前，在现代化工行业与高等院校中所采用的教学培训装置，多采用不锈钢或碳钢类材料，在设备运行真实物料时必须遵循化工设备密封性高、坚固性强等特点，但是学员无法观察其内部的真实结构和物料流程。而且，现代化工行业中的精馏塔体系多采用热模生产，无法进行漏液、淹塔、喷溅等异常现象的演示。另外，高等院校中的该类设备多采用单种塔板进行实训和教学工作，无法直观的比较各种塔板的差异。

因此，为解决上述问题，设计一种可以模拟板式塔典型的漏液、淹塔、喷溅等异常现象的化工用混合塔板冷模演示装置，既便于学生观塔察组件结构和实验现象，了解各种板式塔的相关知识，对满足在化工企业与高等院校中直观的教学和培训，高效的完成教学培训任务具有重要的现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种化工用混合塔板冷模演示装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种化工用混合塔板冷模演示装置，它包括气相系统、液相系统和混合塔板塔模型；所述液相系统与所述混合塔板塔模型上部的进液口连通，所述气相系统与所述混合塔板塔模型下部的进气口连通；所述混合塔板塔模型包括塔体，所述塔体内设置有四个塔板，四个所述塔板分别为舌型板、浮阀板、泡罩板和筛板。

基于上述化工用混合塔板冷模演示装置，它还包括压降测试系统，所述压降测试系统包括五个u型管压差计，分别测试全塔压降以及所述舌型板、所述浮阀板、所述泡罩板和所述筛板的单板压降。

基于上述，所述塔体的上部、下部以及任意相邻两个所述塔板之间分别设有测压孔，按照从上到下的顺序，各所述测压孔分别为第一测压孔、第二测压孔、第三测压孔、第四测压孔和第五测压孔；五个所述u型管压差计分别为第一u型管压差计、第二u型管压差计、第三u型管压差计、第四u型管压差计和第五u型管压差计且依次串联；所述第一u型管压差计的前端和所述第五u型管压差计的末端连通所述第一测压孔，所述第一u型管压差计的末端和所述第二u型管压差计的前端连通所述第二测压孔，所述第二u型管压差计的末端和所述第三u型管压差计的前端连通所述第三测压孔，所述第三u型管压差计的末端和所述第四u型管压差计的前端连通所述第四测压孔，所述第四u型管压差计的末端和所述第五u型管压差计的前端连通所述第五测压孔。

基于上述，所述液相系统包括液体箱、增压泵和液体流量计，所述液体箱的顶部设置有进液口且底部设有出液口；按水流方向，所述液体箱的出液口、所述增压泵、所述液体流量计顺次连接，所述液体流量计连通所述混合塔板塔模型上部的进液口。

基于上述，所述气相系统包括鼓风机，所述旋涡鼓风机的出气口通过气体流量计连通所述混合塔板塔模型下部的进气口。

基于上述，所述鼓风机和所述气体流量计之间设有气体旁路管道，所述气体旁路管道上设有气体流量调节阀。

基于上述，所述增压泵、所述液体流量计之间设有液体旁路管道，所述液体旁路管道的出液口连通所述液体箱的进液口，所述液体旁路管道上设有液体流量调节阀。

基于上述，所述塔体的顶部设有排气口且底部设置排液口，所述塔体的排气口上设置除沫器，所述塔体的排液口连接排液管，所述排液管伸入所述液体箱的底部，所述排液管上设置排液阀。

基于上述，各所述塔板上分别设置溢流堰和降液管。

基于上述，所述塔体为透明塔体。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的化工用混合塔板冷模演示装置，可以进行冷模演示实验，使初学者可以充分了解漏液、淹塔、喷溅等异常现象，在原有板式塔的基础上进行改造，在不改变原有板式塔结构的同时，将几种不同的塔板组装在一个板式塔系统中，进行实训和教学工作时，可以直观的比较各种塔板的差异性；该装置还包括压降测试系统，可以分别测试全塔压降以及所述舌型板、所述浮阀板、所述泡罩板和所述筛板的单板压降，所述压降测试系统包括五个串联的u型管压差计可以减少取压点和u型管压差计的数量使用数量；所述塔体为透明塔体，可以方便观察塔内结构的了解不同塔板差别。

附图说明

图1是本实用新型中化工用混合塔板冷模演示装置的结构示意图。

图2是本实用新型中所述混合塔板塔模型结构示意图。

图中：1.旋涡鼓风机；2.容积式增压泵；3.液体箱；4.混合塔板塔模型；5.液相玻璃转子流量计；6.气相玻璃转子流量计；7.压降测试系统；8.舌型板；9.浮阀板；10.泡罩板；11.筛板；12.丝网除沫器；13.溢流堰；14.降液管；15.第一u型管压差计；16.第二u型管压差计；17.第三u型管压差计；18.第四u型管压差计；19.第五u型管压差计。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1、图2所示，一种化工用混合塔板冷模演示装置，它包括气相系统、液相系统和混合塔板塔模型4；所述液相系统与所述混合塔板塔模型上部的进液口连通，所述气相系统与所述混合塔板塔模型4下部的进气口连通；所述混合塔板塔模型包括塔体，所述塔体为透明塔体，所述塔体内设置有四个塔板，各所述塔板上分别设置溢流堰13和降液管14，四个所述塔板从下至上依次分别为舌型板8、浮阀板9、泡罩板10和筛板11。该演示装置具有透明直观的优点，可直观的观察塔组件的结构，同时可以进行不同塔板的演示对比，模拟化工用混合塔板冷模演示装置的正常工作状态和可能发生的漏液、淹塔、喷溅等异常现象，使初学者了解不同塔板的工作原理。

进一步，该化工用混合塔板冷模演示装置，它还包括压降测试系统7，所述压降测试系统包括五个u型管压差计，分别测试全塔压降以及所述舌型板、所述浮阀板、所述泡罩板和所述筛板的单板压降。

进一步，为了减少取压点和u型管压差计的数量使用数量，五个所述u型管压差计分别为第一u型管压差计15、第二u型管压差计16、第三u型管压差计17、第四u型管压差计18和第五u型管压差计19且依次串联；所述塔体的上部、下部以及任意相邻两个所述塔板之间分别设有测压孔，按照从上到下的顺序，各所述测压孔分别为第一测压孔、第二测压孔、第三测压孔、第四测压孔和第五测压孔；所述第一u型管压差计的前端和所述第五u型管压差计的末端连通所述第一测压孔，所述第一u型管压差计的末端和所述第二u型管压差计的前端连通所述第二测压孔，所述第二u型管压差计的末端和所述第三u型管压差计的前端连通所述第三测压孔，所述第三u型管压差计的末端和所述第四u型管压差计的前端连通所述第四测压孔，所述第四u型管压差计的末端和所述第五u型管压差计的前端连通所述第五测压孔。

具体的，所述液相系统包括液体箱3、容积式增压泵2和液相玻璃转子流量计5，所述液体箱3的顶部设置有进液口且底部设有出液口；按水流方向，所述液体箱5的出液口、所述容积式增压泵2、所述液体流量计5顺次连接，所述液相玻璃转子流量计5连通所述混合塔板塔模型4上部的进液口。可以用水来代替化学工业中精馏塔体系的传统物料，避免化工专业教学或相关产业职工的培训中对环境的污染以及操作过程中对学员的影响。

具体的，所述气相系统包括旋涡鼓风机1，所述旋涡鼓风机1的出气口通过气相玻璃转子流量计6连通所述混合塔板塔模型4下部的进气口。利用冷空气代替传统化学工业中的蒸汽，既节约能量又可以确保教学培训中的安全性。

进一步，所述旋涡鼓风机1和所述气相玻璃转子流量计6之间设有气体旁路管道，所述气体旁路管道上设有气体流量调节阀。通过气体流量调节阀调节所述混合塔板塔模型4的进气流量。

进一步，所述容积式增压泵2、所述液相玻璃转子流量计5之间设有液体旁路管道，所述液体旁路管道的出液口连通所述液体箱3的进液口，所述液体旁路管道上设有液体流量调节阀。通过液体流量调节阀调节所述混合塔板塔模型4的进液流量，同时液体旁路管道流出的液体重新流回所述液体箱3，避免浪费。

进一步，所述塔体的顶部设有排气口且底部设置排液口，所述塔体的排气口上设置丝网除沫器12，进行除沫，所述塔体的排液口连接排液管，所述排液管伸入所述液体箱的底部，进行液封，避免气体从排液口逸出，同时，液体可以流回液体箱3重新利用，所述排液管上设置排液阀。

该化工用混合塔板冷模演示装置的使用方法如下：

通过容积式增压泵2将液体箱3的液体通过管路运送到混合塔板塔模型4的进液口，旋涡鼓风机1将气体通过管路运送到混合塔板塔模型4的进气口，通过控制液体流量调节阀和气体流量调节阀，调节液相与气相的流量，为混合塔板塔模型4提供液相与气相；液相从混合塔板塔模型4的进液口流入，液体没过溢流堰13到达筛板11，当塔板的液面高度超过降液管14时，液体直接流入下一层塔板，如此反复最终通过排液口流回液体箱3；气相从混合塔板塔模型4的进气口流入，依次通过舌型板8、浮阀板9、泡罩板10、筛板11的气孔，与液相结合模拟精馏塔的正常工作流程，最后从丝网除沫器流出12。通过人工控制气相和液相的流量，模拟板式塔典型的漏液、淹塔、喷溅等异常现象。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。