专利名称：一种固定浮阀塔板的制作方法
技术领域：
本发明涉及固阀塔的核心部件——固定浮阀塔板。
背景技术：
固阀塔板具有生产能力大，塔板效率高，加工及维护成本低等优点，深受工业界的欢迎。目前，工业上的固阀塔板的固定浮阀主要为圆形固定浮阀(见图1、2)和条形固定浮阀(图3、4)两种。这两种固定浮阀主要有以下特征直接在塔板平面上冲出圆形的和条形的突起，将其边缘开口作为气相通道，阀片前后各有一条阀腿与塔板相连接，起支撑阀片的作用，阀腿与塔板平面的夹角约为100度。在同一块塔板上，圆形固定浮阀或条形固定浮阀都朝着同样的方向排列，即阀腿方向和液流方向平行，而气体出口的方向则与液流方向垂直。对于圆阀，气体出口为一圆弧，所以从出口前半部分喷出的气体有一定的推液作用，但是由于前方固阀出口的后半部分喷出的气体有阻液作用，两种作用部分抵消，互为削弱。而对于条形固阀，其气相出口为一条直线，气体喷出的方向与液流方向垂直，不但没有推液作用，而且由于相邻两个阀片喷出的气体方向相对且距离很近，造成严重的对喷现象，容易产生大量的雾沫夹带，削弱塔板的传质功能，降低板效率。
发明内容
一种固定浮阀塔板，它包括阀孔板和阀片，阀片为一个以长对角线为对称轴的类似于菱形的四边形，两条长边的夹角指向溢流堰，阀片长边的长度a，可在10～80mm的范围内选取，优选的为a＝20～50mm，阀片的宽度b可取为8～60mm，优选的为b＝10～25mm，阀腿的宽度c可取为4～20mm，优选的为c＝5～12mm，阀片的长度d可取为15～90mm，优选的为d＝15～60mm；固阀阀腿的高度h可取为3～8mm，优选的为h＝3～5mm；阀孔的长度1可取为15～100mm，优选的为1＝15～70mm，阀腿将阀片和塔板连接在一起。
上述的固定浮阀塔板，所述的阀片下方至少有两个阀腿，阀孔板上阀孔的形状与阀片的形状相同或相似，阀片的长度不大于阀孔的长度。
上述的固定浮阀塔板，阀片四边形两侧的边角为圆弧形，使阀片沿液流方向呈流线形。
本发明的固定浮阀塔板可以冲压而成，一次成型，也可以将阀片制成后将阀腿焊在或铆在阀孔板上。
本发明的固定浮阀塔板可以用各种金属材料制成，必要时亦可以用金属材料与非金属材料复合制成，以满足不同工况场合的需要。
本发明的固定浮阀塔板的固阀在塔板上的布置排列方式为一般按正三角形排列，也可采用等腰三角形排列，在三角形排列中，又有顺排和叉排，采用叉排时相邻两阀中吹出气流搅拌液层的相互作用比顺排时显著，液面梯度较小，鼓泡均匀，故以采用叉排为好。阀中心距s＝30～100mm，排与排间的距离t＝20～80mm，必要时可根据实际情况进行调整。
本发明的固定浮阀塔板，由于前半部分比后半部分细长，这样对前半部分而言，两边喷出的气流与液流方向之间呈锐角，可以对液体的流动起向前的推动作用；而后半部分由于两条边比较短，因此对液体的反向推动作用较小。在塔板上将这些阀片错开排列，基本上不会产生对冲现象，并且将阀片两个边角加工成流线形圆弧，以减小对流体流动的阻力，有效消除涡流与返混，提高塔板效率。另外，类似菱形的折线侧边比矩形的直线侧边和圆形的弧线侧边都长，使得气体通道出口更大，从而有效地提高了通量，增加了气液传质接触面积，这不但可以提高传质效率，而且在相同处理量下，气相孔速得以下降，从而降低塔板的阻力。
图1为圆形固定浮阀的俯视图；图2为圆形固定浮阀的正视图；图3为条形固定浮阀的俯视图；图4为条形固定浮阀的正视图；图5为本发明固定浮阀的俯视图；图6为本发明固定浮阀的正视图；图7为本发明固定浮阀在塔板上的排列方式(叉排)；
图8为本发明固定浮阀在塔板上的排列方式(顺排)。
具体实施例方式
实施例1.
环氧丙烷(PO)—水精馏系统，采用本发明的固定浮阀塔板改造原F1型浮阀塔板，塔径Φ1200mm，塔板数为50块，板间距为450mm，材质不锈钢。改用本发明的固定浮阀塔板，如图5、图6所示，阀片的长边长度a＝50mm；阀片的宽度b＝25mm；阀腿的宽度c＝8mm；阀片的总长度d＝70mm；固阀的高度h＝4mm；阀孔的长度为1＝75mm。如图7所示，采用叉排方式，阀中心距s＝70mm，排与排间的距离t＝60mm，处理量为F＝18000t/a＝2500kg/h(按一年300天计算)。操作结果表明，该塔板的处理量比F1浮阀提高15％，分离后PO的纯度从99.93％上升至99.95％，能耗下降2％。
实施例2乙醇—水精馏系统，原为普通筛板塔板。设备投入运行后一直不正常，主要表现在生产负荷偏低，只能达到原设计负荷的90％，而且工况和负荷稍有波动即出现产品不合格，经过多次观察、调整，反复计算后认为是因为气体穿孔速度过大，导致塔板效率降低。为改善这套设备的状况，采用本发明的固定浮阀塔板。原精馏塔Φ1600mm，55层塔板，开孔率12％。将全部塔板改为本发明的固定浮阀塔板。如图5、图6所示，导向固阀阀片的长边长度a＝40mm；阀片的宽度b＝20mm；阀腿的宽度c＝6mm；阀片的长度d＝60mm；固阀的高度h＝4mm；阀孔的长度为1＝65mm。如图8所示，采用顺排方式，阀中心距s＝60mm，排与排间的距离t＝50mm，投入运行后，处理量提高了21％，产品乙醇的浓度从原来的94.3％提高到94.9％，达到了预期目标。
权利要求
1.一种固定浮阀塔板，它包括阀孔板和阀片，其特征是阀片为一个以长对角线为对称的类似于菱形的四边形，长边的夹角指向溢流堰，阀片的长边长度a为10～80mm，阀片的宽度b为8～60mm，阀腿的宽度c为4～20mm，阀片的长度d为15～90mm，固阀阀腿的高度h为3～8mm，阀孔的长度l为15～100mm，阀腿将阀片和塔板连接在一起。
2.根据权利要求1所述的固定浮阀塔板，其特征是阀片的长边长度a为20～50mm，阀片的宽度b为10～25mm，阀腿的宽度c为5～12mm，阀片的长度d为15～60mm，固阀阀腿的高度h为3～5mm，阀孔的长度l为15～70mm。
3.根据权利要求1所述的固定浮阀塔板，其特征是所述的阀片下至少有两个阀腿，阀孔板上的阀孔的形状与阀片的形状相同或相似，阀片的长度不大于阀孔的长度。
4.根据权利要求1所述的固定浮阀塔板，其特征是所述的阀片四边形的边角为圆弧形，使阀片沿液流方向呈流线形。
5.根据权利要求1所述的固定浮阀塔板，其特征是固定浮阀塔板的固阀在塔板上的布置排列方式为正三角形排列或等腰三角形排列，三角形排列为顺排或叉排。
全文摘要
一种固定浮阀塔板，它包括阀孔板和阀片，阀片为一个以长对角线为对称的类似于菱形的四边形，长边的夹角指向溢流堰，阀片的长边长度a，为10～80mm，阀片的宽度b为8～60mm，阀腿的宽度c为4～20mm，阀片的长度d为15～90mm，固阀阀腿的高度h为3～8mm，阀孔的长度1为15～100mm，阀腿将阀片和塔板连接在一起。本发明的固定浮阀塔板，可推动液体流向溢流堰，降低液面落差，有效消除涡流与返混，提高塔板效率。另外，类似菱形的折线侧边比矩形的直线侧边和圆形的弧线侧边都长，使得气体通道出口更大，从而有效地提高了通量，增加了气液传质接触面积，这不但可以提高传质效率，而且在相同处理量下，气相孔速得以下降，从而降低塔板的阻力。
文档编号B01D3/14GK1762520SQ20051009425
公开日2006年4月26日 申请日期2005年9月7日 优先权日2005年9月7日
发明者周政, 张志炳, 梁银春, 耿皎, 孟为民 申请人:南京大学