CN2810713Y

CN2810713Y - 一种浮阀塔盘

Info

Publication number: CN2810713Y
Application number: CN 200520110702
Authority: CN
Inventors: 潘国昌; 杨宝华; 谢润兴; 陈利
Original assignee: BEIJING ZEHUA CHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: BEIJING ZEHUA CHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2015-06-24

Abstract

本实用新型涉及一种浮阀塔盘，属于炼油、石化及化学工业中气液接触传质技术领域。该浮阀塔盘，包括塔板、降液板、浮阀、鼓泡促进器和受液盘；塔板置于塔体的中央，受液盘置于塔板的一侧，受液盘上开有升气孔，鼓泡促进器盖在受液盘的升气孔上，降液板置于塔板的另一侧，降液板与塔壁构成降液管，浮阀置于塔板上的浮阀孔内，浮阀置于塔板上的浮阀孔内；浮阀由阀面和阀腿组成，阀面上有1～6个桥形凸起，鼓泡促进器为条形鼓泡促进器，或截锥式鼓泡促进器。本实用新型设计的浮阀塔盘，改变了已有浮阀塔盘的结构，塔板的连接区可设置浮阀，使气液接触表面积增加，提高了塔板效率，增加了生产能力。

Description

一种浮阀塔盘

技术领域

本实用新型涉及一种浮阀塔盘，属于炼油、石化及化学工业中气液接触传质技术领域，是炼油、石化中精馏塔与吸收塔的主要构件，特别涉及一种经全面优化的高效能塔盘。

背景技术

在炼油、石化、华学工业中，塔盘是分离混合物的重要设备之一，它对产品产量、质量、能耗、成本等起重要作用。目前国内外应用最广泛的是传统的V1(国内称F1)浮阀塔盘，但它已不能满足目前我国工业增产、提质、降耗等要求，其原因是该塔盘存在有以下问题：①阀面不透气，阀面上方区域气液接触状态较差，使气液传质效率下降。②当提高负荷时，阀孔间的气流对冲后向上喷射使液体夹带增加，效率下降。③气流向阀周围辐射，使液体返混增加，效率下降。④上层液体从弓形降液管流入塔盘后，分布不均匀，中间流速高，两侧形成回流和停滞区，使塔板效率下件。⑤自降液管中流入的液体，含气泡少，静压高，易漏液，塔板液面不均。⑥圆形F1浮阀易旋转、脱落而严重影响塔板上的操作。⑦弓形降液管设计不合理，未能发挥最大效益。⑧传统的塔板连接方式占用了不少传质有效面积，使塔板通量与效率都有所下降。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种浮阀塔盘，改变已有浮阀塔盘的结构，使气液接触表面积增加，提高塔板效率，增加生产能力。

本实用新型设计的浮阀塔盘，包括塔板、降液板、浮阀、鼓泡促进器和受液盘；塔板置于塔体的中央，受液盘置于塔板的一侧，受液盘上开有升气孔，鼓泡促进器盖在受液盘的升气孔上，降液板置于塔板的另一侧，降液板与塔壁构成降液管，浮阀置于塔板上的浮阀孔内；浮阀由阀面和阀腿组成，阀面上有1～6个桥形凸起，凸起的三面与阀面分离，一面与阀面相连，中部***，***高度为5～8mm，与阀面形成孔隙，孔隙最高处为1～5mm，阀腿包括迎液侧阀腿和下游阀腿，迎液侧阀腿比下游阀腿宽0～10mm，低0～3mm；鼓泡促进器为一条形鼓泡促进器，由板条冲压成一∏形平台，平台高16～30mm，平台顶部开有阀孔或筛孔，平台的上游方向立一挡板，挡板高出平台顶部16～30mm，∏形平台覆盖在受液盘的升气孔上，或为一截锥式鼓泡促进器，由半六棱截锥、迎液面插件和下游插件组成，迎液面插件与半六棱截锥的大端相连接，下游插件与半六棱截锥的小端相连接，半六棱截锥覆盖在受液盘的升气孔上，半六棱截锥的3个面和下游插件面上开有直径为4～6mm的小孔。

上述浮阀塔盘中的浮阀的阀面为圆形或矩形，当浮阀的阀面为圆形时，塔板上的浮阀孔带有防旋凸起。

上述浮阀塔盘的塔板由多块连接而成。每块塔板的一侧设有自身梁、通气孔和条形孔，另一侧设有凸台、阀孔和连接舌。

本实用新型设计的浮阀塔盘，在相同条件下与现有技术(F1或V1浮阀塔盘)的实验结果比较，本实用新型的技术指标明显优于现有技术，见表一。工业应用结果的比较见表二。

表一：

	生产能力	塔板效率	压降	操作弹性	制造安装成本
	生产能力	塔板效率	压降	操作弹性	制造安装成本	实验指标	比F1浮阀提高20～40％	比F1浮阀提高10～15％	比F1浮阀降低5～10％	比F1浮阀扩大＞40％	浮阀冲模略为复杂，成本增加不多

表二：

	生产能力	塔板效率	压降	操作弹性	制造安装成本
	生产能力	塔板效率	压降	操作弹性	制造安装成本	工业应用	比F1浮阀提高30～50％，一些装置＞50％	比F1浮阀提高10～20％	比F1浮阀降低10～20％	比F1浮阀扩大40％	安装更为简单

附图说明

图1为本实用新型设计的浮阀塔盘的平面示意图。

图2为图1的A-A剖面图。

图3为图1的B-B剖面图。

图4和图5分别是浮阀塔盘中所用的两种不同结构的浮阀的示意图。

图6是浮阀产生推力的示意图。

图7为浮阀顶部鼓泡示意图。

图8为防止圆形浮阀旋转而设计的阀孔图。

图9是浮阀塔盘中所用的鼓泡促进器的结构示意图。

图10(a)和图10(b)分别是从前后方向看另一种鼓泡促进器的结构示意图。

图11是塔板有多块相连接时塔板的结构示意图。

图12是图11的剖面图。

图13为两块塔板连接状态剖面图。

图1～图13中，1为塔壁，2为受液盘，3为鼓泡促进器，4为带桥孔的浮阀，5为塔板，6为多块塔板连接区，7为折线式降液板，8为降液管，9为阀面，10为桥形凸起，11为气体通道(缝隙)，12为阀边气体通道，13为迎液侧阀腿，14为下游阀腿，15为腿上气孔，16为阀孔，17为防旋凸起，18为∏形平台，19为挡板，20为半六棱截锥体表面，21为迎液面插件，22为小孔，23为下游插件，24为锁扣，25为塔板，26为自身梁，27为通气孔，28为条形孔，29为凸台，30为连接舌，31是升气孔，32是筛孔。

具体实施方式

本实用新型设计的浮阀塔盘，其结构如图1、图2和图3所示，包括塔板5、降液板7、浮阀4、鼓泡促进器3和受液盘2；塔板5置于塔体的中央，受液盘2置于塔板5的一侧，受液盘2上开有升气孔31，鼓泡促进器3盖在受液盘2的升气孔31上，降液板7置于塔板的另一侧，降液板7与塔壁1构成降液管8。

浮阀的结构如图4和图5所示，由阀面9和阀腿组成，阀面上有1～6个桥形凸起10，凸起的三面与阀面9分离，一面与阀面相连，中部***，***高度为5～8mm，***与阀面之间形成孔隙11，孔隙最高处为1～5mm，该孔隙成为气体通道，阀腿包括迎液侧阀腿13和下游阀腿14，迎液侧阀腿13比下游阀腿14宽0～10mm，低0～3mm。本实用新型设计的浮阀塔盘，针对传统浮阀阀面不透气的问题，在浮阀阀顶开了1～6个桥孔，气流可从中水平喷出，形成无数微小气泡，如图6和图7所示，为气液两相的接触提供了大量传质表面积，因此提高了传质效率；同时由缝隙11中喷出的气流减少了自阀边缘12中喷出的气流速度，从而减少了雾沫夹带。特殊的阀腿设计使气流产生推力，推动液体以一定的方向前进，使本实用新型的浮阀具有对液体的导向性。传统圆形浮阀的三条支腿是均匀的，气流向四周均匀辐射，而本实用新型的阀腿的宽窄高低是不同的。迎上游来流方向的阀腿较下游去流方向的阀腿宽度宽5～10mm，高度低0～3mm。从力学分析可知，这使气流推动液体向下游加速流动(即导向作用)，从而可以降低塔板上的液层厚度，减少夹带，使生产能力提高；消除塔盘上液体停滞区，使液流均匀分布，减小返混，从而使效率提高。

上述浮阀塔盘中的浮阀的阀面为圆形或矩形，如图4和图5所示，当浮阀的阀面为矩形时，浮阀的下游阀腿上开有气孔15。当浮阀的阀面为圆形时，塔板上的浮阀孔16带有防旋凸起17，使圆形浮阀不能旋转，从而免于磨损而导致浮阀脱落，如图8所示。

本实用新型设计了鼓泡促进器，这是因为自降液管流入塔板的液体，含气泡少，静压高，易漏液，传质不好，鼓泡促进器的作用是减薄进口液层，减少液体冲击，并形成负压，由此使气流更易进入液层将其吹松，形成鼓泡，扩大了气流接触的面积，提高传质效率。使用鼓泡促进器还可以消除进口区漏液，使全塔板液层均匀，有利于提高效率，提高生产能力，增大操作弹性。鼓泡促进器的一种结构如图9所示，由板条冲压成一∏形平台18，平台高16～30mm，平台顶部开有阀孔16或筛孔32，平台的上游方向立一挡板19，挡板高出平台顶部16～30mm，∏形平台覆盖在受液盘2的升气孔31上。当液体自降液管中流到鼓泡促进器后，受挡板19的作用，越过挡板19，其后部形成负压。同时，由于平台顶部有一定高度，使其上液层变薄，从而减少了液体的静压力。此二作用都使塔板下方的气体以较快的速度通过筛孔32或浮阀孔16的浮阀，形成较强的鼓泡，从而使液体中含有较多的气泡，利于鼓泡促进器后面的气液接触状态良好。同时避免了降液管中落下的高速液流对第一二排浮阀的冲击，减少了该处严重的漏液。另外可使液体一进入塔板就被气体吹“松”，使塔板上的液层较均匀。这些都提高了传质效率和生产能力。鼓泡促进器的另一种结构为截锥式鼓泡促进器，如图10(a)和图10(b)所示，由半六棱截锥20、迎液面插件21和下游插件23组成，迎液面插件21与半六棱截锥20的大端相连接，下游插件23与半六棱截锥20的小端相连接，半六棱截锥20覆盖在受液盘2的升气孔31上，半六棱截锥的3个面和下游插件面上开有直径为4～6mm的小孔22。由于迎液面阻挡自降液管中落下的高速液体，使气体较易从小孔22中通过而形成鼓泡。在降液管出口附近依次排列许多这样的截锥式鼓泡促进器，同时能起到条式鼓泡促进器的作用。

本实用新型设计的浮阀塔盘的塔板由多块塔板25连接而成。多块塔板25连接的结构如图13所示，塔板的的结构如图11和图12所示，其一侧设有自身梁26、通气孔27和条形孔28，另一侧设有凸台29、阀孔16和连接舌30。在传统塔板上连接部分要占用很大面积，这部分没有气流通过，气液接触状态较差，降低了塔板的生产能力与效率，本实用新型的结构特点是，在塔板连接区开阀孔，置浮阀，从而克服了上述缺点，缩短了安装工时。从图11和图12可以看出，塔板25为矩形薄金属板，在矩形左侧长边有自身梁26，其上方的板面上按浮阀孔间距开设一排尺寸大于浮阀的通气孔27，在每个通气孔27右侧有一条形孔28；在矩形塔板的右侧长边设有一桥形凸台29，其凸起高度等于板厚，凸台上与上述通气孔27对应的位置开有浮阀孔16，右侧长边边缘有锯齿形连接舌30。图13是两块塔板的安装示意图，安装是将一块塔盘板上的连接舌30以45°～90°的倾角***与之相匹配的另一块塔盘板的条形孔28中，然后将两块塔盘板平置，则连接舌30和条形孔28相互绞接，凸台29可使两块塔盘板连接厚高度一致。因二板紧密压合，其间隙很小，故不易漏液，这种绞接也达到很高强度，因此能承受很大的载荷。

本实用新型对降液管入口截面形状作出改进，使堰长增加，溢流强度降低；降液管出口截面形状的改进，使塔板鼓泡区面积增加。此二措施均提高了高效能塔板的生产能力。

Claims

1、一种浮阀塔盘，其特征在于该浮阀塔盘包括塔板、降液板、浮阀、鼓泡促进器和受液盘；所述的塔板置于塔体的中央，受液盘置于塔板的一侧，受液盘上开有升气孔，鼓泡促进器盖在受液盘的升气孔上，降液板置于塔板的另一侧，降液板与塔壁构成降液管，浮阀置于塔板上的浮阀孔内；所述的浮阀由阀面和阀腿组成，阀面上有1～6个桥形凸起，凸起的三面与阀面分离，一面与阀面相连，中部***，***高度为5～8mm，与阀面形成孔隙，孔隙最高处为1～5mm，阀腿包括迎液侧阀腿和下游阀腿，迎液侧阀腿比下游阀腿宽0～10mm，低0～3mm；所述的鼓泡促进器为一条形鼓泡促进器，由板条冲压成一∏形平台，平台高16～30mm，平台顶部开有阀孔或筛孔，平台的上游方向立一挡板，挡板高出平台顶部16～30mm，∏形平台覆盖在受液盘的升气孔上，或为一截锥式鼓泡促进器，由半六棱截锥、迎液面插件和下游插件组成，迎液面插件与半六棱截锥的大端相连接，下游插件与半六棱截锥的小端相连接，半六棱截锥覆盖在受液盘的升气孔上，半六棱截锥的3个面和下游插件面上开有直径为4～6mm的小孔。

2、如权利要求1所述的浮阀塔盘，其特征在于其中所述的浮阀的阀面为圆形或矩形，当浮阀的阀面为矩形时，浮阀的下游阀腿上开有气孔，当浮阀的阀面为圆形时，塔板上的浮阀孔带有防旋凸起。

3、如权利要求1所述的浮阀塔盘，其特征在于所述的塔板由多块塔板连接而成，每块塔板的一侧设有自身梁、通气孔和条形孔，另一侧设有凸台、阀孔和连接舌。