专利名称：角形双动浮阀塔板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种角形双动浮阀塔板，是一种广泛用于炼油、化工、石油化工和轻工等行业各种分馏塔、吸收塔、解吸塔、洗涤塔、萃取塔内的新型高效高弹性双动浮阀塔板。国际专利分类号为B01D3／18。
在已有浮阀塔技术中，上述塔内使用的塔板有F1型浮阀塔板(V－1型浮阀塔板)、条形浮阀塔板、船形浮阀塔板，这些塔板已在工业塔上得到应用。
F1型(V－1型)浮阀塔板在工作状态时，气体从园型阀片下呈水平方向向四周喷射，相邻两阀喷出的气流互相对撞，不但加剧了雾沫夹带，而且带来了液相径向返混。低气相负荷时，塔板漏液较多；高气相负荷运行时，雾沫夹带和塔板压降急剧增大，从而使塔的操作弹性大大受到限制，同时塔板效率也难以提高。除此之外，F1(V－1)型浮阀易卡死、旋转和脱落，影响塔的正常操作。
1951年美国纳特公司发明了纳特条型浮阀塔板(Nutter Valve)，其阀体和塔板阀孔均为长方形，气体从阀片下两侧水平喷出，气流与液体流动方向垂直，塔板上阀位采取错位排列或T型排列等方式，它克服了F1型浮阀(V－1型)塔板的某些缺点，有较好的传质效果。但这种条形浮阀本身结构，使它对塔板上的液体流动没有推动作用，如同F1型浮阀塔板一样，在塔板的弓形板区存在一个液体的“滞留区”，同时在阀面上都存在一个气液难以交换传质的“死区”，使塔板上形成液面梯度大，压力降大，这在大直径塔内更为明显，从而影响了塔板效率提高和操作弹性。我国开发的船形浮阀塔板也没有解决上述存在的问题。
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种角形双动浮阀塔板，这是一种结构简单、塔板压降低、漏液量少、雾沫夹带少、塔板效率高、操作弹性大、适合于在小直径和大直径塔内均可推广应用的一种新型塔板。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型的角形双边浮阀塔板，塔板(2)上开有三角形阀孔(3)，与此配合的阀为角形双动浮阀(17)，其特征是阀面(6)为三角形形状，两腰边(13)分别向下冲压出两个凸台(8)，阀面(6)上设置有小舌形浮阀(7)，角形双动浮阀有两条阀腿(9)和两个阀脚(10)。角形双动浮阀的两条阀腿(9)正好分别插入塔上三角形阀孔(3)的底边和顶角处，防止阀体卡死、旋转和脱落。角形双动浮阀的阀面(6)上小舌形浮阀之张角为10°<θ<30°，最佳为15°<θ<25°；三角形阀面(6)与塔板上三角形阀孔(3)的夹角相同，顶角60°<α126°，最佳为90°<α≤120°；底角30°<β<60°，最佳为30°≤β<45°；三角形阀面(6)两腰边长一般为30～50mm，最佳为35～45mm，其底边长一般为45～80mm，最佳为55～65mm；塔板上三角形阀孔两腰边长一般为25～45mm，最佳为30～40mm；其底边一般长为40～70mm，最佳为50～60mm。
本实用新型与现有技术相比有以下优点1.塔板压降低；2.低气相负荷时漏液量少；3.高气相负荷时雾沫夹带少；4.在三角形两腰边水平方向喷出的气体与液体流动方向构成小于45°的锐角，这不仅实现了气液充分接触，而且有力地推动了液体流动，从而消除了塔板上的液面梯度，克服了液体的径向返混现象和塔板上的液体“滞留区”，这一点在大直径塔中特别重要；5.角形双动浮阀的阀面上配置的小舌形浮阀不但具有第4条之优点，而且消除了阀面上气液难以交换传质的“死区”，同时在塔开工运行初期低气速时，整个阀体尚没有升起之前，小舌形浮阀首先张开，防止了低气速时阀的漏液，开工响应快，传质效果好；6.塔板效率提高约5～10％；7.阀体不会卡死、旋转和脱落，安装检修方便；8.操作弹性可达121，处理能力较F1型浮阀塔板可提高30～50％；9.塔板造价和投资与F1型浮阀塔相比不增加；10.适合在各种塔器特别适合在大直径塔中推广应用。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1为根据本实用新型提出的角形双动浮阀塔板结构及操作时的立体示意图；图2为角形双动浮阀塔板在塔体中平面布置示意图；图3为塔板上的三角形阀孔图；图4为小舌形浮阀的结构示意图；图5为角形双动浮阀阀面及舌形浮阀的A向视图。
以下结合附
图1－5详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。
参见
图1和图2，角形双动浮阀塔板是由塔板(2)和角形双动浮阀(17)构成。塔板(2)置于塔体(1)内，两边有降液管(5)，塔板和降液管之间设置溢流堰(4)，塔板上均布错位排列三角形阀孔(3)，角形双动浮阀的阀面(6)上设置有小舌形浮阀(7)。
角形双动浮阀(17)由三角形阀面(6)、舌形浮阀(7)、凸台平衡接触点(8)、阀腿(9)和阀脚(10)组成。三角形阀面(6)为等腰三角形，其两腰边(13)长为30～50mm，底边长为45～80mm。阀脚(10)和阀腿(9)在塔板上安装时呈90°角，阀腿高h一般为10～20mm，阀腿宽c一般为40～70mm。小舌形浮阀(7)全浮起时与三角形阀面(6)的夹角θ一般为10°～30°。小舌形浮阀(7)其阀面形状如附图4所示呈半园形，半径R一般为6～10mm，其后端有短阀腿(18)和小阀脚(16)，安装时件(18)和件(16)呈90°角，短阀腿(18)高一般为4～6mm；小舌形浮阀前端有一个长阀腿(12)和小阀脚(19)，安装时两件呈90°角，长阀腿高一般为5～12mm。三角形阀面(6)上与小舌形浮阀配套的阀孔形状同舌形阀面(11)，阀孔总长L1一般为6～12mm。
塔板(2)上与角形双动浮阀(17)配套的阀孔(3)为等腰三角形，见附图3，其两腰长b1一般为25～48mm，底边a1长一般为40～75mm，其顶角α一般为60°～126°，底角β一般为30°～60°，开孔时其底边a1与液体流动方向垂直。
小舌形浮阀前端长阀腿(12)限制舌形浮阀的张角θ，其后端短阀腿(18)保证小舌形浮阀自由地无阻力的张开和闭合。参见图5。
角形双动浮阀的阀腿(9)限制阀浮起的高度及限制阀体旋转。当角形双动浮阀降落到塔板(2)上时，靠凸台平衡接触点使其与塔板之间保持一定的缝隙，使二者不会粘结或锈死。
角形双动浮阀可采用厚度为1.5～2.5mm的不锈钢或碳钢薄板冲压制造，制造工艺简便易行。
实施例在圆形φ1.2m直径塔体内安装角形双动浮阀塔板，实验共安装4块塔板，其中1块为气体分布漏液收集板，中间两块为角形双动浮阀塔板，最上面一层为雾沫夹带收集板。实验物系为水和空气，采用F1型浮阀进行对比试验，测定了塔板压降、泄漏、雾沫夹带以及二氧化碳解吸传质效率数据，实验结果见表1～4。
表1塔板压降比较阀孔动能因子 m／s(kg／m3)0.520 25液流强度 m3／m·hr 30 45 30 45△PtF1园浮阀 Pa 1050 1300 1500 1800△Pt角形双动浮阀Pa880100011501250塔板压降降低％16.223.123.330.6由表1看出，在阀全孔后，角形双动浮阀塔板压降较F1型浮阀塔板压降可降低16.2～30.6％(堰高50mm)。
表2雾沫夹带对比塔板有效面积动能因子 m／s(kg／m3)0.54.0 4.2液流强度 m3／m·hr 30 45 30 45
F1型浮阀夹带 kg液／100kg气 3.5 6.5 5.0 16.0角形双动浮阀夹带kg液／100kg气2.03.12.25.0角形双动浮阀夹带降低％42.952.356.068.8由表2可以看出，角形双动浮阀雾沫夹带量较F1型浮阀减少42.9～68.8％。
表3塔板漏液比较阀孔动能因子 m／s(kg／m3)0.58.0 14.0液流强度 m3／m·hr 30 45 30 45F1型浮阀漏液 ％ 3.6 7.8 0.8 1.2角形双动浮阀漏液％1.43.00.20.4漏液减少％61.161.575.066.7由表3看出角形双动浮阀漏液较F1型浮阀漏液减少61.1～75.0％。
表4传质效率比较塔板有效面积气相动能因子 m／s(kg／m3)0.51.5液流强度 m3／m·hr 30F1型浮阀塔板效率 ％ 75.0角形双动浮阀塔板效率％83.5角形双动浮阀较F1型浮阀板效率提高 ％ 10.0
权利要求1.角形双动浮阀塔板，由塔板(2)上开有的三角形阀孔(3)和与之配合的角形双动浮阀组成，其特征在于阀面(6)为三角形形状，两腰边(13)分别向下冲压出两个凸台(8)，阀面(6)上设置有小舌形浮阀(7)，角形双动浮阀有两条阀腿(9)和两个阀脚(10)，角形双动浮阀的阀面(6)上小舌形浮阀之张角为10°＜θ＜30°，三角形阀面(6)与塔板上三角形阀孔(3)的夹角相同，顶角60°＜α＜126°，底角30°＜β＜60°，三角形阀面(6)两腰边长一般为30-50mm，其底边长一般为45～80mm，塔板上三角形阀孔两腰边长一般为25-45mm，其底边一般长为40～70mm。
2.根据权利要求1所述的角形双动浮阀塔板，其特征在于所述角形双动浮阀的阀面(6)上小舌形浮阀的张角优选15°<θ<25°，三角形阀面(6)与塔板上三角形阀孔(3)的夹角相同，顶角优选为90°<α≤120°，底角30°≤β<45°，三角形阀面(6)两腰边长优选35－45mm，其底边长优选55－65mm，塔板上三角形阀孔两腰边长优选30－40mm，其底边优选50－60mm。
3.根据权利要求1所述的角形双动浮阀塔板，其特征在于角形双动浮阀的两条阀腿(9)分别插入塔板上三角形阀孔(3)的底边和顶角处。
专利摘要角形双动浮阀塔板，由塔板(2)上开有的三角形阀孔(3)和与之配合的角形双动浮阀组成。其特征在于阀面(6)为三角形形状，两腰边(13)分别向下冲压出两个凸台(8)，阀面(6)上设置有小舌形浮阀(7)，角形双动浮阀有两条阀腿(9)和两个阀脚(10)，角形双动浮阀的阀面(6)上小舌形浮阀之张角为10°＜θ＜30°，三角形阀面(6)与塔板上三角形阀孔(3)的夹角相同，顶角60°＜α＜126°，底角30°＜β＜60°，三角形阀面(6)两腰边长一般为30—50mm，其底边长一般为45～80mm，塔板上三角形阀孔两腰边长一般为25—45mm，其底边一般长为40～70mm。
文档编号B01D3/14GK2183204SQ9420405
公开日1994年11月23日 申请日期1994年3月2日 优先权日1994年3月2日
发明者成建, 成亚, 成枫 申请人:成建