一种双锥形筛孔波纹塔板

本发明属于化工、环保和新能源分离设备，具体涉及一种双锥形筛孔波纹塔板。

背景技术：

1、塔板作为一种用于精馏、吸收等方面的传质分离设备，随着化工行业生产规模的不断扩大和处理量的不断增加，在保证传质效率的情况下，增大板式塔的处理量并降低设备费用，近年来成为研究的热点。

2、穿流筛板是一类结构简单、加工便宜、压降低而生产能力大的塔板，但由于这类塔板操作范围小，其应用受到了制约。为了增大其操作范围，后又开发出穿流式波纹塔板，其特点为：在平板上开孔，然后压成波纹型的筛板，不设降液管，波纹有助于适应液体和气体负荷的变化，波纹塔板在提高操作弹性上取得了一定的效果，但仍需对其进行再次改进，提高处理量特别是液体处理量，以满足日益增长的工业需求。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是：改善普通波纹塔板通量不足的缺陷。本发明的目的在于提供一种结构简单的双锥形筛孔波纹塔板，该塔板能够增大液相通量、减小湿板压降，可采用更小板间距，与其他类型塔板相比，相同高度下可以安装更多数量的塔板，可用于精馏、吸收等领域。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：将波纹塔板波谷处的普通直形筛孔改进为倒锥形筛孔，波峰及侧方的普通直形筛孔改进为正锥形筛孔。本发明利用不同锥形筛孔流动阻力的不同，定向分配气液两相流动。在塔内进行气液两相传质时，由于双锥形筛孔良好的筛孔通道选择性，较多的气相从正锥形筛孔由下而上穿过塔板，较多的液相从倒锥形筛孔由上而下穿过塔板。与普通波纹塔板相比，双锥形筛孔波纹塔板可有效改善液体通过能力，具有更低塔板压降，可采用于更小板间距。

3、所述的一种双锥形筛孔波纹塔板，所述波纹塔板为折叠成截面为正弦曲线的波纹塔板，波纹塔板的波峰处沿长度方向均匀间隔设有多个波峰筛孔，波纹塔板的波谷处沿长度方向均匀间隔设有多个波谷筛孔，波纹塔板的波峰与波谷之间的侧部的中间处沿长度方向均匀间隔设有多个侧方筛孔，所述波峰筛孔及侧方筛孔均是正锥形筛孔，波谷筛孔为倒锥形筛孔；其中，所述侧方筛孔的的出风方向为侧向出风。

4、进一步地，所述波纹塔板的直径为300～20000mm，所述波峰筛孔、波谷筛孔及侧方筛孔的筛孔直径均为3～100mm，相邻两个间隔的筛孔圆心距均为1.5～300mm；所述波纹塔板的开孔率为5％～40％。

5、进一步地，所述波纹塔板截面的正弦曲线的波高为10～60mm，波长为20～100mm。

6、进一步地，正锥形筛孔及倒锥形筛孔的截面均为等腰梯形，其长底边与侧边之间的斜角角度为15～75°。

7、进一步地，倒锥形筛孔的数量占倒锥形筛孔与正锥型筛孔两者总数量的1％～99％。

8、进一步地，至少两块波纹塔板安装在塔体内时，相邻两块塔板的板间距为100～1500mm，且相邻两块塔板呈90°交错设置在塔体内。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果是：使用双锥形筛孔波纹塔板进行气液传质时，塔内的大部分气体从阻力较小的正锥形筛孔自下而上通过塔板；相反，大部分液体从压力小的倒锥形筛孔自上而下通过。在一定的气液负荷下，双锥形筛孔结构良好的筛孔通道选择性很大程度的避免气液争夺同一筛孔通道的概率，大大增加了液体通过能力。双锥形筛孔波纹塔板的湿板压降小于普通波纹塔板，塔板上液层高度同样也低于普通波纹塔板，这些表明本发明双锥形筛孔波纹塔板的通液能力高于普通波纹塔板。

技术特征：

1.一种双锥形筛孔波纹塔板，其特征在于所述塔板为折叠成截面为正弦曲线的波纹塔板，波纹塔板的波峰处沿长度方向均匀间隔设有多个波峰筛孔，波纹塔板的波谷处沿长度方向均匀间隔设有多个波谷筛孔，波纹塔板的波峰与波谷之间的侧部的中间处沿长度方向均匀间隔设有多个侧方筛孔，所述波峰筛孔及侧方筛孔均是正锥形筛孔，波谷筛孔为倒锥形筛孔；其中，所述侧方筛孔的的出风方向为侧向出风。

2.如权利要求1所述的一种双锥形筛孔波纹塔板，其特征在于所述波纹塔板的直径为300~20000 mm，所述波峰筛孔、波谷筛孔及侧方筛孔的筛孔直径均为3~100 mm，相邻两个间隔的筛孔圆心距均为1.5~300 mm；所述波纹塔板的开孔率为5%~40%。

3.如权利要求1所述的一种双锥形筛孔波纹塔板，其特征在于所述波纹塔板截面的正弦曲线的波高为10~60 mm，波长为20~100 mm。

4.如权利要求1所述的一种双锥形筛孔波纹塔板，其特征在于正锥形筛孔及倒锥形筛孔的截面均为等腰梯形，其长底边与侧边之间的斜角角度为15~75°。

5.如权利要求1所述的一种双锥形筛孔波纹塔板，其特征在于倒锥形筛孔的数量占倒锥形筛孔与正锥型筛孔两者总数量的1%~99%。

6.如权利要求1所述的一种双锥形筛孔波纹塔板，其特征在于至少两块波纹塔板安装在塔体内时，相邻两块塔板的板间距为100~1500 mm，且相邻两块塔板呈90°交错设置在塔体内。

技术总结
本发明公开了一种双锥形筛孔波纹塔板，波纹塔板的波峰处沿长度方向均匀间隔设有多个波峰筛孔，波纹塔板的波谷处沿长度方向均匀间隔设有多个波谷筛孔，波纹塔板的波峰与波谷之间的侧部的中间处沿长度方向均匀间隔设有多个侧方筛孔，波峰筛孔及侧方筛孔均是正锥形筛孔，波谷筛孔为倒锥形筛孔；侧方筛孔的的出风方向为侧向出风。波纹塔板本身就具备调节气液走向的能力特性，本发明利用不同锥形筛孔流动阻力的不同，进一步定向分配气液两相流动。在塔内进行气液两相接触时，波谷处的倒锥形筛孔主要通过液体，波峰及侧处正锥形筛孔主要通过气体。与普通直形筛孔相比，双锥形筛孔结构可以有效增加液体通过能力，同时具有更低塔板压降的优点。

技术研发人员：姚克俭,刘志栋,赖长萍
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12