一种转盘式回流比控制器的制作方法

本发明属于化工机械领域，涉及一种回流比控制器，主要用于化工精馏塔的回流和采出量控制。

背景技术：

精馏塔是化学工业主要装备之一，几乎所有的化工产品---尤其是石油化工(有机化工)产品，最后都是由精馏得到成品的。精馏塔的操作，一是控制釜加热量，二是控制回流和采出的比例(即回流比)，最难的是后者。现有的回流比控制器是由天津大学研制的摇摆式回流比控制器，主要部件为外筒、隔板、分液斗和电磁阀，靠分液斗的摇摆来调节回流比，回流和采出的流量是脉冲的，即一股一股的，而且无法测量流量。当回流比很大和很小时，如回流比1/10，回流时间6秒，采出时间54秒，间隔时间很长，造成精馏塔操作不稳。这种回流比控制器目前仅在实验室有应用，工业上购买的工厂都是用了一段时间后就弃之不用了，原因一是流量不稳定，二是分液斗不锈钢拉链使用时间短-几个月就磨断了。因没有成熟可靠的回流比控制器，现在化工厂中小型精馏塔的回流比都是人工手控，靠采出阀门和回流、采出流量计控制回流比。大型连续精馏塔可以使用自动调节阀控制回流量，但这对中小型塔和间歇塔不适应，一是对小流量的自动控制技术还不成熟，二是间歇塔的流量本身就不稳定，自控也只是把阀门移到了电脑上-实质还是人工调节。

为了解决回流比控制器的问题，天津大学提出了一系列专利，如尚巨等发明的夜幕式回流比控制器(CN 1236656A)，宋光复等发明的具有分隔遮盖隔板辅有传动机构的溢流式回流比控制器(CN 1043960C)，王汉生等发明的具有分隔滚轮辅有传动机构的溢流式回流比控制器和具有分隔遮盖隔板辅有传动机构的溢流式回流比控制器(CN1093298A)，王汉生等发明的具有分隔遮盖隔板辅有传动机构的小孔流出式回流比控制器和具有分隔遮盖隔板辅有传动机构的横向缝隙流出式回流比控制器(CN 2207865Y)，但这些装置都比较复杂，没有在工业上得到推广。

技术实现要素：

本发明目的是，提出一种转盘式回流比控制器，结构简单，控制精确，不仅可以用于中小型精馏塔，也可以用于大型精馏塔，一个装盘式回流比控制器就能替代回流泵、自动调节阀和回流罐。

本发明的技术方案是，转盘式回流比控制器，包括外桶、液体分配槽、隔板、调节杆、转轴、支座和控制电机；外桶为封闭结构，由下圆筒体和上封头组成，二者用法兰连接，底盖为平板；外桶下筒体内部被隔板从中心分成互不相通的两半，隔板上面中心用焊接等方法与支座固定在一起；液体分配槽为上面敞口的圆筒，筒侧面一半布满φ0.5～15小孔，一半无孔，两半中间由筒外的两条竖直板条隔开，底盖中心钻孔，转轴穿过孔与底盖(用焊接等方法)固定在一起；转轴下端露出液体分配器底盖部分插入支座，转轴上端露出液体分配器上沿部分与调节杆用插接或销等方法连接在一起；调节杆经过密封装置(填料或机械等)伸出外桶，与控制电机连接，用控制电机驱动转轴转动液体分配槽转动的角度；筒体底盖隔板两侧各开一个液体出口，一个为回流口、一个为采出口。

进一步，外桶上封头侧面设液体进口，连接精馏塔冷凝器一个流体出口。

进一步，用计算机(DCS)或专用仪表控制液体分配槽转动的角度，以到达调节回流比的目的。

进一步，用手轮或调量表替代控制电机驱动转轴，人工调节回流比。

有益效果：提出一种新型回流比控制器，用以精馏塔的回流和采出量控制，自控调节，流量稳定，克服了现有回流控制器流量脉动的问题。这种回流比控制器称为转盘式回流比控制器，通过圆桶(可为圆盆，带圆台形等均可)形液体分配槽半面开孔，依靠转动分配槽的角度控制回流分配比。这种回流比控制器结构简单，制造容易，控制精确。这种回流比控制器不仅可以用于中小型精馏塔，也可以用于大型精馏塔，用一个装盘式回流比控制器就替代了回流泵、自动调节阀和回流罐三个设备，节省投资，操作简单。

附图说明

图1为回流比控制器结构示意图，各零件名称见图中标示。

图2为液体分配槽三维图，也可称为转盘。

图3为隔板三维图。

图4位调节杆三维图。

图5为转轴三维图。

图6为图1回流比控制器结构的密封装置B的放大示意图。

具体实施方式

本发明转盘式回流比控制器，如图1～5，包括外桶9、液体分配槽10(转盘)、隔板12、调节杆2、转轴6、支座11和控制电机1。外桶为封闭结构，由下圆筒体和上封头组成，二者用法兰8螺栓7连接，密封装置包括压盖3、填料压环4、和密封座5，底盖为平板；外桶上部接冷凝器出口的液体，冷凝器出口有接管接到凹盘状的液体分配槽内，外桶下部且在隔板的两侧分别设有回流出口和采出出口，外桶下筒体内部被隔板从中心分成互不相通的两半，隔板上面中心用焊接等方法与支座固定在一起；液体分配槽为上面敞口的圆筒，尤其是筒侧面一半布满φ0.5～6mm小孔，一半无孔，两半中间由筒外的两条竖直板条隔开，底盖中心钻孔，转轴穿过孔与底盖用焊接等方法固定在一起；转轴下端露出液体分配器底盖部分插入支座，转轴上端露出液体分配器上沿部分与调节杆用插接或销等方法连接在一起；调节杆经过密封填料伸出外桶，与控制电机用销连接，用电机控制液体分配槽转动的角度。外桶上封头侧面设液体进口，接精馏塔冷凝器，筒体底盖隔板两侧各开一个液体出口，一个为回流口、一个为采出口。用计算机(DCS)或专用仪表控制液体分配槽转动的角度，以到达调节回流比的目的。也可以用手轮或调量表替代控制电机，人工调节回流比。

液体分配器也称转盘，塔顶冷凝器出来的液体经液体进口进入转盘，在转盘开孔一面形成液幕，控制电机调整转盘的角度。全回流时，转盘有孔的一面全部转到隔板回流口一侧。全采出时，转盘有孔一面全部转到隔板采出口一侧。设采出率为C(％)，回流比为R，C与转盘转角成正比。图1中液幕全部在左面时(全回流，R＝∞)C＝0％，液幕全部在右边时(转盘转180°，全采出，R＝0)C＝100％，回流比与采出率的关系式为:

R＝(100－C)/C

C＝1/(1+R)×100％

电机由计算机(DCS)控制，也可以用专用仪表控制。控制参数可以是回流比，也可以是采出率，由使用者选择。回流比也可以采用手动控制，将控制电机换成计量泵上用的调量表，也可以用手轮，对试验室小型精馏塔尤为适用。

液体分配槽(转盘)出液小孔直径φ0.5～6，最好φ2～4，孔排列方法见图2，孔数根据液体流量由流体力学公式计算。转盘材料最好为不锈钢，开孔一侧外面做喷砂处理，以使液体能够分配均匀。转盘筒下沿车内倒角，隔液板条向下沿下探4～10mm。隔板上面做成刀刃状，如图3。

实施例1回流比控制器规格250-4000，外桶直径φ273×6，转盘直径φ219×4，转盘高度150，出液孔φ3，孔数150个，材料304，设计液体流量400～4000L/h。

实施例2回流比控制器规格300-5000，外桶直径φ325×6，转盘直径φ273×4，转盘高度170，出液孔φ3，孔数200个，材料316或氟高分子材料涂覆，设计液体流量500～5000L/h。