KR101554011B1 - The steamline shaped type valve for distillation device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 증류장치용 유선형 밸브에 관한 것으로, 본 발명은 트래이(Tray) 상에 형성된 증류장치용 밸브에 있어서, 상기 밸브의 전면 및 후면과 상측면이 유선형의 형상으로 형성되고 전면 및 후면의 길이 비율이 1.3~1.8 : 1인 것이 특징으로서 이러한 구성의 증류장치용 유선형의 밸브는 밸브의 좌, 우측으로 액체의 흐름이 원활해지도록 하여 기액 접촉효과를 최대화함으로써 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있고, 밸브 상면으로 흐르는 액체가 밸브의 유선형 단면을 따라 점프(jump) 하지 않고 부드럽게 진행되도록 하여 트래이(Tray)단 전면의 리퀴드 하이트(liquid height)를 균일하게 유지하여 포집용량(column capacity)를 증대시키고 압력강하(pressure drop)를 감소시키는 장점이 있으며, 액체 흐름에 대한 저항계수를 낮추어 오염물(fouling)이나 슬러지(sludge) 등 침착물의 부착을 지연시켜 칼럼(column)의 운전 가능시간을 증대시킴으로써 공장의 유지비용을 절감할 수 있는 매우 유용한 발명이다.The present invention relates to a streamline valve for a distillation apparatus, the present invention is a valve for a distillation apparatus formed on a tray, wherein the front, rear and top sides of the valve are formed into a streamlined shape, Ratio of 1.3 to 1.8: 1. A streamlined valve for such a distillation apparatus having such a constitution is advantageous in that the efficiency of gas-liquid contact can be maximized by increasing the flow of liquid to the left and right sides of the valve , The liquid flowing to the upper surface of the valve smoothly advances without jumping along the streamlined cross section of the valve so that the liquid height of the entire front surface of the tray is uniformly maintained to increase the column capacity It has the advantage of reducing the pressure drop and reduces the resistance coefficient to the liquid flow to reduce the fouling or sludge It is a very useful invention that can reduce the maintenance costs of the plant by to delay the water attached to increase the operational time of the column (column).
Description
본 발명은 유체 접촉 및 분산장치 중에서도 분류증류 컬럼(fractional column) 및 다른 관련장치에 사용하기 위한 밸브트래이(valve tray)에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 석유 정유와 석유화학 및 정밀화학과 유해가스 또는 유기물의 제거를 위한 세척 탑 및 흡수 탑 등에서 증류, 흡수, 냉각을 원리로 하여 물질을 분리하는 증류 탑의 밸브(Valve)로서 액체의 흐름이 밸브의 좌, 우측으로 원활해지도록 하여 기액접촉효과를 최대화함으로써 효율을 증대시키고자 하는 증류장치용 유선형 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a valve tray for use in fractional columns and other related apparatuses among fluid contacting and dispersing apparatuses, and more particularly, to a valve tray for use in petroleum refining, petrochemical, fine chemical, The liquid is flowed to the left and right side of the valve as a valve of the distillation column which separates the material by the principle of distillation, absorption and cooling in the washing tower and the absorption tower for the removal of the liquid, To a streamlined valve for a distillation apparatus which is intended to increase the efficiency.
일반적으로 분류증류 컬럼(fractional column) 트래이는 초기에는 버블캡 트래이(bubble cap tray), 시브트래이(sieve tray)등이 사용되고 있으며, 최근에는 비용절감 및 성능개선을 위해 밸브 트래이(Valve tray)가 널리 사용되고 있는 추세이다.Bubble cap trays and sieve trays are generally used as the fractional column trays. In recent years, valve trays have been widely used for cost reduction and performance improvement. It is a trend that is being used.
밸브 트래이(Valve tray)는 크게 무빙타입(Moving type) 및 고정식 타입(Fixed type) 있으며, 상기 무빙 타입은 운전범위는 넓으나 별도의 밸브를 생산하여 조립을 하여야 하므로 제작단가가 고정식 밸브에 비하여 고가인 단점이 있다.Valve trays are largely of moving type and fixed type. Moving type has a wide operation range, but it needs to be assembled by producing a separate valve. Therefore, the manufacturing cost is higher than the fixed type valve .
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 "유체 접촉방법 및 그 장치"(공개번호 특2000-0069415호)와 "트래이 밸브 부착을 위한 장치 및 방법"(미국특허 제6,145,816호, 유체 접촉 트래이 구멍, 유체분산 처리 조립품)이 발명되었으며, 상기 공개특허 제2000-0069415호의 내용을 살펴보면, 유체 접촉 컬럼, 트레이 개구, 유체 분산 장치를 포함하는 유체 접촉 및 분산 장치에 있어서, a) 적어도 하나의 블리드 유체 천공부를 포함하는 트레이 개구용 커버 플레이트;와, b) 상기 커버를 상기 트레이 개구에 걸쳐 위치 설정하여, 동작 시에, 상기 커버 플레이트와 트레이 덱 사이에 유체 배출통로가 제공되어 유체 흐름이 상기 트레이 개구를 상측으로 통과하게 하는 수단; 및 c) 상기 적어도 하나의 유체 천공부에 대하여, 상기 천공부에 나란히 걸쳐서 적어도 두 개의 별개의 블리드 유체 흐름이 상기 커버 플레이트의 중앙대에 걸쳐 서로 떨어져서 흐르도록 적어도 두 개의 대면하는 출구를 제공하는 블리드 유체 편향 부재를 포함하고, d) 상기 각각의 별개의 블리드 유체 흐름은 상기 유체 배출통로를 상측으로 통과하는 유체 흐름과 크기가 상이한 유체 접촉 및 분산 장치와, 상기 장치는 이동가능 밸브 어셈블리이고, 상기 커버 플레이트를 그 하측의 트레이 개구에 걸쳐 위치 설정하는 수단은 슬라이드 가능하며 트레이 개구 내에 하측으로 연장되는 적어도 두 개의 다리를 포함하고, 각각의 다리마다 적어도 하나의 트레이 결합돌출부가 상기 다리 상에 제공되어 커버 플레이트가 상측으로 흐르는 유체에 의하여 상측으로 변위 되는 것을 제한하여 유체 배출통로가 나타나게 하는 유체 접촉 및 분산 장치와, 상기 장치는 고정 밸브 어셈블리이고, 상기 커버 플레이트를 그 하측의 트레이 개구에 걸쳐 위치 설정하는 수단에는 상기 트레이 덱과 일체인 다리가 포함되어 고정 유체 배출통로가 형성되는 유체 접촉 및 분산 장치와, 상기 각각의 블리드 유체 흐름이 상기 밸브 어셈블리가 신장위치일 때 상기 유체 배출통로를 상측으로 통과하는 유체보다 더 미세한 유체 접촉 및 분산 장치와, 상기 각각의 블리드 유체 흐름이 상기 고정 유체 배출통로를 상측으로 통과하는 유체보다 더 미세한 유체 접촉 및 분산 장치와, 상기 블리드 유체 편향 부재가 각각의 유체 천공부와 기하학상 실질적으로 동일하여 블리드 유체 흐름이 직선으로 통과하는 것을 제한하는 유체 접촉 및 분산 장치와, 상기 블리드 유체 편향 부재가 상기 유체 개구에 걸친 험프 브리지인 유체 접촉 및 분산 장치와, 상기 험프 브리지가 상기 커버 플레이트에 쌍으로 된 평행의 슬릿을 제공함으로써 형성된 상기 커버 플레이트의 일부이고, 상기 커버 플레이트의 일부를 슬릿 사이에 상측으로 압착하여 각 측면 상의 대면하는 출구로 통하는 천공부를 그 하측에 제공하는 유체 접촉 및 분산 장치와, 두 개의 유체 천공부는 각각의 유체 천공부가 블리드 유체 편향 부재를 가지도록 상기 커버 플레이트 상에 제공되어 커버 플레이트의 중앙대에 걸쳐 서로 떨어져서 각각의 유체 천공부에 대하여 흐르는 두 개의 별개의 블리드 유체 흐름을 형성하는 유체 접촉 및 분산 장치와, 편향 부재를 가진 세 개의 천공부가, 위에서 보아 험프 브리지가 평행으로 이격된 통로를 따라 연장되는 유체 편향 부재를In order to solve the above-mentioned problems, a fluid contact method and apparatus thereof (Publication No. 2000-0069415) and an apparatus and method for attaching a tray valve (U.S. Patent No. 6,145,816, A fluid contact device, and a fluid dispensing device, comprising: a) at least one bleed fluid punch, wherein the at least one bleed fluid punch comprises at least one bleed fluid punch, And b) positioning the cover over the tray opening so that, in operation, a fluid discharge passage is provided between the cover plate and the tray deck so that fluid flow is directed upwardly from the tray opening Lt; / RTI > And c) for the at least one fluid perforation, a bleed fluid to provide at least two facing outlets such that at least two separate bleed fluid streams flow side by side across the perforation, And d) each separate bleed fluid flow is a fluid contact and dispensing device of a different magnitude from a fluid flow passing upwardly through the fluid discharge passage, and wherein the device is a movable valve assembly, The means for positioning the plate over its lower tray opening includes at least two legs that are slidable and extend downwardly in the tray opening, and at least one tray engaging projection for each leg is provided on the leg, The plate is moved upward by the fluid flowing upward Wherein the means for positioning the cover plate over its lower tray opening includes a foot integrally formed with the tray deck, the fluid contact and dispensing apparatus comprising: Wherein each bleed fluid flow is smaller than a fluid passing above the fluid exit passage when the valve assembly is in the extended position, A fluid contact and dispersion device that is finer than the fluid through which the respective bleed fluid flow passes upwardly through the fixed fluid exit passageway and the bleed fluid biasing member is geometrically substantially identical to the respective fluid perforation, Fluid contact and dispersion limiting the passage of this straight line And a fluid contact and dispensing device wherein the bleed fluid biasing member is a hump bridge across the fluid opening and a portion of the cover plate formed by providing the slope parallel to the hump bridge pair, A fluid contacting and dispersing device for pressing a part of the cover plate upwardly between the slits to provide a perforation on the lower side thereof leading to a facing outlet on each side; and two fluid perforations, each of the fluid perforations having a bleed fluid biasing member A fluid contacting and dispersing device provided on the cover plate to form two separate bleed fluid streams which flow across each fluid perforation away from one another across the central zone of the cover plate; , And from the top, the hump bridge follows a parallel, spaced pathway A fluid deflecting member extending
가진 커버 플레이트의 중심 둘레에 V자형으로 배열되어 각각의 유체 편향 부재가 각각의 유체 천공부에 대하여 커버 플레이트의 중앙대에 걸쳐 서로 떨어져서 흐르는 두 개의 별개의 블리드 유체 흐름을 형성하는 유체 접촉 및 분산 장치와, 커버 플레이트 및 상기 커버 플레이트를 상기 물질 전달 교환시스템의 트레이 덱의 트레이 개구에 걸쳐 위치 설정하여 트레이 개구와 트레이 덱 사이에 유체 배출통로를 형성하는 수단을 가지는 밸브 어셈블리를 제공하고;, 적어도 하나의 블리드 유체 천공부가 커버 플레이트에 형성되도록 상기 밸브 어셈블리의 커버 플레이트를 천공하고;A fluid contacting and dispersing device arranged in a V-shape around the center of the covering plate to form two separate bleed fluid flows, each fluid deflecting member flowing away from the center plate of the cover plate against each fluid perforation A cover plate and means for locating the cover plate over the tray opening of the tray deck of the mass transfer exchange system to form a fluid discharge passage between the tray opening and the tray deck, Bore the cover plate of the valve assembly such that a bleed fluid puncture is formed in the cover plate;
유체 배출통로를 통과하는 유체보다 유체 천공부를 통과하는 유체흐름이 더 미세하게 분산되도록 각각의 천공부와 실질적 및 기하학적으로 동일한 일체의 편향 부재를 상기 유체 천공부에 걸쳐 형성하고; 또한 상기 미세한 유체 흐름을 상기 커버 플레이트의 중앙부를 향하여 분산 및 지향하게 하는 것과, 상기 커버 플레이트를 상기 트레이 개구에 걸쳐 위치 설정하는 상기 수단은 상기 커버 플레이트와 일체이며 상기 트레이 개구 내에서 슬라이드 가능한 적어도 두 개의 다리를 제공하여서 된 것과, 상기 커버 플레이트를 상기 트레이 개구에 걸쳐 위치 설정하는 상기 수단은 커버 플레이트 및 트레이 덱에 부착되어 일체로 된 고정 다리에 의하여 위치 설정하는 것과, 세 개의 천공부가 상기 커버 플레이트에 V자형상으로 형성되고, 상기 유체 천공부 각각에는 그 상측에 유체 편향 부재가 제공되어 각각의 편향 부재가 상기 커버 플레이트의 중앙부분에 걸쳐 유체가 미세하게 흐르도록 하는 방법이다.Forming a biasing member substantially uniformly and geometrically identical to each of the perforations such that the fluid flow passing through the fluid perforation is more finely dispersed than the fluid passing through the fluid exit passage; And wherein said means for positioning and positioning said cover plate over said tray opening comprises means for positioning said cover plate over at least two of said cover plates, Wherein said means for positioning said cover plate over said tray opening are attached to said cover plate and said tray deck by means of an integral locking leg, And each of the fluid perforations is provided with a fluid deflecting member on its upper side so that each deflecting member allows the fluid to flow finely over the central portion of the cover plate.
즉 상기의 방법은 트래이 덱(Tray Deck)에 무빙밸브 상부에 유체 천공이 있어 밸브 측면뿐만 아니라 상부로도 유체가 통과할 수 있도록 고안되어 성능을 향상시킨 제품이다.That is, the above method improves performance by designing the fluid to pass through not only the side of the valve but also the upper side of the tray deck due to fluid piercing on the top of the moving valve.
그러나 상기의 방법은 무빙 타입으로 트래이 덱에 천공 후 별도의 밸브를 제작한 다음 조립하여야 함으로써 제작단가가 고가인 단점이 있으며, 또한 트래이 덱에 밸브를 일일이 조립하여야 함으로써 설치 및 운전중 밸브가 이탈하게 되는 단점이 있고, 이와 같이 밸브가 다량 이탈할 경우 성능 저하 및 이탈된 밸브로 인하여 기기에 영향을 주게 됨으로써 전체적인 성능을 저하시키게 되는 큰 문제점이 있는 것이다.However, the above method is disadvantageous in that the manufacturing cost is high because a separate valve is manufactured after drilling in the tray deck as a moving type, and since the valve is separately assembled to the tray deck, In this case, when the valve is largely detached, the performance is deteriorated and the detached valve affects the device, thereby deteriorating the overall performance.
또한, 상기의 발명은 커버 플레이트의 다리를 트래이부를 절개하여 구성함으로써 실질적으로 트래이에 다리부를 절개한 후에 절곡함으로써 절곡시 다리부의 끝 부분이 파손되어 불량이 심한 큰 문제점이 있었다.In addition, in the above invention, the legs of the cover plate are formed by cutting the tray portion, so that the leg portions are substantially cut into the trays after being bent, so that the ends of the legs are broken at the time of bending.
상기 미국특허 제6,145,816호의 내용을 살펴보면, 구멍이 뚫려 있는 덮개판, 트래이 구멍 위로 덮개판의 위치를 정해서 구멍 안에서 고정시키기 위한 장치를 포함하여 유체와 접촉하여 유체를 분산시키는 장치가 유체 접촉컬럼용으로 제공된다.The above-mentioned U.S. Patent No. 6,145,816 discloses a device for dispersing a fluid in contact with a fluid, including a perforated lid plate, a device for locating and fixing the lid plate in the hole over the tracheal hole, / RTI >
즉, 덮개판 각각의 구멍에 빗나가게 하는 부재가 걸려 있어서 유체가 직상방으로 올라가 있는 트래이의 밑바닥에 부딪히는 것을 방지할 수 있게 되어 있다.That is, a member for deflecting in the hole of each cover plate is hung, so that the fluid can be prevented from bumping against the bottom of the tray rising up to the upper chamber.
또한, 빗나가게 하는 부재는 덮개판의 중심지대를 지나서 구멍을 통해 직상방으로 통과하는 더 가볍고 농도가 엷은 유체를 덮개판의 통로 안에 있는 트래이를 횡단하여 흐르는 농도가 진한 유체속으로 분산시키기 위한 표면을 제공한다.The deflecting member also provides a lighter, more dense fluid that passes through the center of the lid plate and through the hole to the upper chamber, and a surface for dispersing the flow of liquid across the trays in the passage of the lid plate into the thicker fluid to provide.
덮개판과 일체로 형성되어서 트래이의 구멍 안으로 미끄러져 움직일 수 있는 다리들에 의하여 지지되어 덮개판이 트래이 구멍 위쪽에 위치하고 있으며, 유체 접촉 및 분산처리 장치는 고정된 조립품 또는 가벼운 유체에 의하여 직상방으로 대치될 수 있는 이동식 밸브 조립품의 형태로 제작하여서 된 것이다.The lid plate is located above the tray aperture and is supported by legs that are slidably movable into the hole of the tray and are integral with the lid plate and the fluid contact and dispersion treatment apparatus is replaced by a fixed assembly or light fluid, Which is made in the form of a removable valve assembly.
그러나 상기의 방법은 트래이에서 커버플래이트를 제작할 때 다리가 개구의 직접 90°각도로 되어 있기 때문에 실질적으로 제작하면 다리 부위가 파손되어 불량품이 발생하게 되는 등의 큰 문제점이 있었다.However, in the above method, when the cover plate is manufactured in the tray, since the legs are at an angle of 90 ° directly to the opening, there is a problem in that when the cover plate is manufactured, the legs are damaged and defective products are produced.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 "증류장치용 고정식 밸브"(대한민국 공개특허공보 제10-2005-0096547호)가 제안되었다.In order to solve the above problems, a "fixed valve for a distillation apparatus" (Korean Patent Laid-Open No. 10-2005-0096547) has been proposed.
상기 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0096547호의 내용은 다음과 같다.The contents of Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2005-0096547 are as follows.
도 1a는 종래의 증류장치용 고정식 밸브의 개략 사시도 이고, 도 1b는 종래의 증류장치용 고정식 밸브의 개략 측 단면도이며, 도 1c는 종래의 증류장치용 고정식 밸브의 요부 확대 평면도로서, 도 1a 내지 도 1c를 살펴보면, 트래이에 밸브가 형성되며, 밸브와 트래이 사이에 수개의 다리에 의하여 지지되도록 하여서 된 것에 있어서, 트래이(1)에 형성되어 있는 공간부에서 수개의 다리(2)를 각각 구성하되 다리의 시작부가 공간부에서 시작되게 하고, 밸브(3)측은 외측에서 내측으로 양쪽에 절개부(4)를 형성하여 다리(2)가 밸브(3)의 내측 절개부의 끝 부분에서 절곡되도록 구성하고, 밸브의 상면 외측은 하향경사지게 경사부(5)를 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 증류장치용 고정식 밸브이다.FIG. 1A is a schematic side view of a conventional fixed valve for a distillation apparatus, FIG. 1B is a schematic side sectional view of a conventional fixed valve for a distillation apparatus, FIG. 1C is an enlarged plan view of a conventional fixed valve for a distillation apparatus, Referring to FIG. 1C, a valve is formed in a passage, and the valve is supported by several bridges between the valve and the tray. In the space formed in the
그러나 위 발명은 액체의 진행방향과 접촉하는 단면이 수직으로 되어 있어 액체의 흐름에 저항을 많이 일으키고 돌출된 밸브 상면으로 상승하거나 점프하여 흐르게 되는 단점이 있다. 또한, 형상의 특성상 밸브의 오픈 된 좌, 우측으로 배출되는 기체와의 기액접촉이 효과적으로 이루어져야 하나, 밸브의 형상 특성상 기액접촉이 이루어지지 않고 흐르는 액체의 양이 많았다. 또한, 액체의 흐름 반대 방향으로 배출되는 기체로 인해 액체의 흐름이 많이 방해가 되는 단점이 있었다.However, the above-described invention has a disadvantage in that the cross section in contact with the direction of the liquid flow is vertical, causing a lot of resistance to the flow of the liquid, and rising or jumping to the projected top surface of the valve. Also, due to the nature of the shape, the gas-liquid contact with the gas discharged to the left and right sides of the valve should be effected effectively, but the amount of liquid flowing without gas-liquid contact is large due to the shape characteristics of the valve. In addition, there is a disadvantage that the flow of the liquid is interrupted by the gas discharged in the direction opposite to the flow of the liquid.
따라서 액체의 흐름 저항계수를 낮추고 밸브의 좌, 우측으로 액체가 잘 분리되어 흐를 수 있도록 하며, 밸브 상면으로 흐르는 액체도 점프하지 않고 부드럽게 진행되도록 하는 증류장치용 유선형 밸브가 절실히 요청되는 실정이다.Therefore, a streamlined valve for a distillation device is required which lowers the flow resistance coefficient of the liquid, allows the liquid to flow well to the left and right of the valve, and smoothly advances the liquid flowing to the upper surface of the valve without jumping.
따라서 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 첫 번째 목적은 밸브의 좌, 우측으로 액체의 흐름이 원활해지도록 하여 기액 접촉효과를 최대화함으로써 효율을 증대시킬 수 있는 밸브를 제공하는 데 있으며, 두 번째 목적은 밸브 상면으로 흐르는 액체가 밸브의 유선형 단면을 따라 점프(jump) 하지 않고 부드럽게 진행되도록 하여 트래이(Tray)단 전면의 리퀴드 하이트(liquid height)를 균일하게 유지하여 포집용량(column capacity)를 증대시키고 압력강하(pressure drop)를 감소시키는 밸브를 제공하는 데 있으며, 세 번째 목적은 액체 흐름에 대한 저항계수를 낮추어 오염물(fouling)이나 슬러지(sludge) 등 침착물의 부착을 지연시켜 칼럼(column)의 운전 가능시간을 증대시킴으로써 공장의 유지비용을 절감할 수 있는 증류장치용 유선형의 밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a valve capable of increasing the efficiency of gas-liquid contact by maximizing the flow of liquid to the left and right sides of the valve, The purpose is to smoothly move the liquid flowing to the upper surface of the valve without jumping along the streamlined cross section of the valve, thereby maintaining the liquid height uniformly on the front surface of the tray to increase the column capacity The third objective is to reduce the resistance coefficient to the liquid flow and to delay the deposition of deposits such as fouling or sludge to reduce the pressure drop in the column. A streamlined valve for a distillation apparatus capable of reducing the maintenance cost of a plant by increasing the operating time have.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 트래이(Tray) 상에 형성된 증류장치용 밸브에 있어서, 상기 밸브의 전면 및 후면과 상측면이 유선형의 형상으로 형성되고 전면 및 후면의 길이 비율이 1.3~1.8 : 1인 구성에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a valve for a distillation apparatus formed on a tray, the front, rear, and upper surfaces of the valve being formed in a streamlined shape and having length ratios of 1.3 to 1.8 : 1 < / RTI >
상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 밸브의 좌, 우측으로 액체의 흐름이 원활해지도록 하여 기액 접촉효과를 최대화함으로써 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.According to the structure of the present invention as described above, the flow of the liquid is smooth to the left and right of the valve, thereby maximizing the gas-liquid contact effect and increasing the efficiency.
또한, 밸브 상면으로 흐르는 액체가 밸브의 유선형 단면을 따라 점프(jump) 하지 않고 부드럽게 진행되도록 하여 트래이(Tray)단 전면의 리퀴드 하이트(liquid height)를 균일하게 유지하여 포집용량(column capacity)를 증대시키고 압력강하(pressure drop)를 감소시키는 장점이 있다.In addition, the liquid flowing to the upper surface of the valve smoothly advances without jumping along the streamlined cross-section of the valve, thereby maintaining the liquid height uniformly on the front surface of the tray to increase the column capacity And to reduce the pressure drop.
나아가 액체 흐름에 대한 저항계수를 낮추어 오염물(fouling)이나 슬러지(sludge) 등 침착물의 부착을 지연시켜 칼럼(column)의 운전 가능시간을 증대시킴으로써 공장의 유지비용을 절감할 수 있는 매우 유용한 발명이다.Further, it is a very useful invention that can reduce the maintenance cost of the plant by lowering the resistance coefficient for the liquid flow and increasing the operation time of the column by delaying the deposition of deposits such as fouling or sludge.
도 1a는 종래의 제1실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 개략 사시도
도 1b는 종래의 제1실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 개략 측 단면도
도 1c는 종래의 제1실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 요부 확대 평면도
도 2a는 글렌연구소(Glenn research center)의 물체의 형태에 대한 항력의 양(the amount of drag)을 보여주는 참고도
도 2b는 난류(turbulent flow)와 분류(separated flow)의 흐름을 보여주는 참고도
도 3a는 종래의 제2실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 정면도
도 3b는 종래의 제2실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 측면도
도 3c는 종래의 제2실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 평면도
도 3d는 종래의 제2실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 사시도
도 4a는 종래의 제2실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도
도 4b는 본 발명의 제1실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도
도 4c는 본 발명의 제2실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도
도 4d는 본 발명의 제3실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도
도 4e는 본 발명의 제4실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도
도 4f는 본 발명의 제5실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도
도 5a는 본 발명의 제6실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 측면도
도 5b는 본 발명의 제7실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 측면도
도 5c는 본 발명의 제8실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 측면도
도 6a는 종래의 제2실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 유체유동을 보여주는 개략도
도 6b는 본 발명의 제1실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 유체유동을 보여주는 개략도
도 6c는 본 발명의 제3실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 유체유동을 보여주는 개략도
도 7a는 본 발명의 제9실시 예에 의한 증류장치용 유선형 고정식 밸브를 보여주는 사시도
도 7b는 본 발명의 제10실시 예에 의한 증류장치용 유선형의 고정식 밸브를 보여주는 사시도
도 7c는 본 발명의 제11실시 예에 의한 증류장치용 유선형의 고정식 밸브를 보여주는 사시도
도 7d는 본 발명의 제12실시 예에 의한 증류장치용 유선형의 유동식 밸브를 보여주는 사시도
도 7e는 본 발명의 제13실시 예에 의한 증류장치용 유선형의 유동식 밸브를 보여주는 사시도
도 7f는 본 발명의 제14실시 예에 의한 증류장치용 유선형의 후단 레그오픈식 밸브를 보여주는 사시도
도 7g는 본 발명의 제15실시 예에 의한 증류장치용 유선형의 후단 레그오픈식 밸브를 보여주는 사시도1A is a schematic perspective view of a fixed valve for a distillation apparatus according to a first embodiment of the present invention,
1B is a schematic side cross-sectional view of a fixed valve for a distillation apparatus according to the first embodiment of the prior art
1C is an enlarged plan view of a part of a fixed valve for a distillation apparatus according to a first embodiment of the present invention
Figure 2a is a reference showing the amount of drag on the shape of an object at the Glenn research center
Figure 2b shows a turbulent flow and a reference diagram showing the flow of the separated flow
FIG. 3A is a front view of a stationary valve for a distillation apparatus according to a second embodiment of the present invention
3B is a side view of a stationary valve for a distillation apparatus according to a second embodiment of the present invention
3C is a plan view of a stationary valve for a distillation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3D is a perspective view of a fixed valve for a distillation apparatus according to a second embodiment of the present invention
4A is a plan view showing the front and rear lengths of the fixed valve for the distillation apparatus according to the second embodiment of the present invention.
4B is a plan view showing the front and rear lengths of the streamlined valve for the distillation apparatus according to the first embodiment of the present invention
4C is a plan view showing the front and rear lengths of the streamlined valve for the distillation apparatus according to the second embodiment of the present invention
4D is a plan view showing the front and rear lengths of the streamlined valve for the distillation apparatus according to the third embodiment of the present invention
Fig. 4E is a plan view showing the front and rear lengths of the streamlined valve for the distillation apparatus according to the fourth embodiment of the present invention; Fig.
4f is a plan view showing the front and rear lengths of the streamlined valve for the distillation apparatus according to the fifth embodiment of the present invention
5A is a side view of a streamlined valve for a distillation apparatus according to a sixth embodiment of the present invention
5B is a side view of a streamlined valve for a distillation apparatus according to a seventh embodiment of the present invention
Fig. 5C is a side view of a streamlined valve for a distillation apparatus according to an eighth embodiment of the present invention
6A is a schematic view showing fluid flow of a fixed valve for a distillation apparatus according to a second embodiment of the prior art;
FIG. 6B is a schematic view showing fluid flow of a streamlined valve for a distillation apparatus according to the first embodiment of the present invention; FIG.
Figure 6c is a schematic view showing fluid flow of a streamlined valve for a distillation apparatus according to a third embodiment of the present invention;
7A is a perspective view showing a streamlined fixed valve for a distillation apparatus according to a ninth embodiment of the present invention;
7B is a perspective view showing a streamlined fixed valve for a distillation apparatus according to a tenth embodiment of the present invention;
7C is a perspective view showing a streamlined fixed valve for a distillation apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention;
FIG. 7D is a perspective view showing a streamlined flow valve for a distillation apparatus according to a twelfth embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 7E is a perspective view showing a streamlined flow valve for a distillation apparatus according to a thirteenth embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 7f is a perspective view showing a streamlined rear-end leg-open valve for a distillation apparatus according to a fourteenth embodiment of the present invention;
Fig. 7G is a perspective view showing a streamlined rear-end leg-open valve for a distillation apparatus according to a fifteenth embodiment of the present invention
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 트래이(Tray) 상에 형성된 증류장치용 밸브에 있어서, 상기 밸브의 전면 및 후면과 상측면이 유선형의 형상으로 형성되고 전면 및 후면의 길이 비율이 1.3~1.8 : 1인 것이 특징이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a valve for a distillation apparatus formed on a tray, the front, rear, and upper surfaces of the valve being formed in a streamlined shape and having length ratios of 1.3 to 1.8 : 1.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 글렌연구소(Glenn research center)의 물체의 형태에 대한 항력의 양(the amount of drag)을 보여주는 참고도로서, 도 2a를 참고하면 동일한 전면의 면적을 가진 물체의 항력의 양을 측정한 결과 평판은 항력이 1.28이고, 프리즘 형상은 1.14이며, 탄환 형상은 0.295, 구 형상은 0.07 내지 0.5, 날개형상은 0.045로서 유선형 형상인 날개 형상의 항력이 가장 낮은 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 유선형의 형상이 액체나 기체의 흐름에 저항을 덜 일으키는 것을 알 수 있다.FIG. 2A is a reference view showing the amount of drag on the shape of an object of the Glenn research center. Referring to FIG. 2A, the amount of drag of an object having the same frontal area is measured The resulting plate had a drag of 1.28, a prism shape of 1.14, a bullet shape of 0.295, a spherical shape of 0.07 to 0.5, and a wing shape of 0.045, indicating that the drag force of the streamlined shape was the lowest. It can be seen that the streamlined shape causes less resistance to the flow of liquid or gas.
도 2b는 난류(turbulent flow)와 분류(separated flow)의 흐름을 보여주는 참고도로서, 도 2b를 참고하면 상측에 있는 유선형의 자동차가 하측에 있는 일반 형태의 자동차와 비교하여 저항이 적고 난류와 분류가 덜 발생하는 것을 확인할 수 있어 유선형의 형상이 공기와 액체의 흐름이 원활한 것을 확인할 수 있다.FIG. 2B is a reference view showing the flow of turbulent flow and separated flow. Referring to FIG. 2B, the streamlined vehicle on the upper side has a lower resistance than the general type vehicle on the lower side, It can be confirmed that the flow of air and liquid is smooth in the streamlined shape.
도 3a는 종래의 제2실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 정면도이고, 도 3b는 종래의 제2실시예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 측면도이며, 도 3c는 종래의 제2실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 평면도이고, 도 3d는 종래의 제2실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 사시도이다.FIG. 3A is a front view of a stationary valve for a distillation apparatus according to a second embodiment of the present invention, FIG. 3B is a side view of a stationary valve for a distillation apparatus according to a conventional second embodiment, Fig. 3 (a) is a perspective view of a fixed valve for a distillation apparatus according to a second embodiment of the present invention. Fig.
도 3a 내지 도 3d를 참고하면 전면과 후면이 급한 경사를 이루는 직선형태이며, 상측면이 직선형태로 형성되어 있고 측면이 유체의 흐름 방향과 수직상태로 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 3A to 3D, it can be seen that the front surface and the rear surface are in a linear shape having a steep slope, the top surface is formed in a linear shape, and the side surface is formed perpendicular to the flow direction of the fluid.
도 4a는 종래의 제2실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도로서, 종래 고정식 밸브의 전면(A) 및 후면(B)과 측면(C)을 보여주고 있다.4A is a plan view showing a front and rear lengths of a fixed valve for a distillation apparatus according to a second embodiment of the present invention and shows a front surface A, a rear surface B and a side surface C of a conventional fixed valve .
도 4b는 본 발명의 제1실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도이고, 도 4c는 본 발명의 제2실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도이며, 도 4d는 본 발명의 제3실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도이고, 도 4e는 본 발명의 제4실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도이다.FIG. 4B is a plan view showing the front and rear lengths of the streamlined valve for the distillation apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 4C is a front view and a rear view of the streamlined valve for the distillation apparatus according to the second embodiment of the present invention, FIG. 4D is a plan view showing the front and rear lengths of the streamlined valve for the distillation apparatus according to the third embodiment of the present invention, FIG. 4E is a top view showing the distillation apparatus according to the fourth embodiment of the present invention Fig. 5 is a plan view showing the front and rear lengths of the streamlined valve for the device. Fig.
도 4b 내지 도 4e를 참고하면 본 발명의 실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브는 전면(A)과 후면(B)이 유선형의 형상인 것을 확인할 수 있고, 상기 유선형 밸브의 전면 및 후면의 길이 비율(A:B)이 1.3~1.8 : 1인 것이 특징이다.4B to 4E, it can be seen that the streamline valve for the distillation apparatus according to the embodiment of the present invention has the streamline shape of the front surface A and the rear surface B, and the length ratio of the front and rear surfaces of the streamlined valve (A: B) is 1.3 to 1.8: 1.
또한, 도 4f는 본 발명의 제5실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 전, 후면 길이를 보여주기 위한 평면도로서, 유선형 밸브의 전면(A) 및 후면(B)이 유선형의 형상으로 형성되고 전면 및 후면의 길이 비율(A:B)이 1.8 ~ 6 : 1인 것을 특징이다.FIG. 4F is a plan view showing the front and rear lengths of the streamlined valve for the distillation apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, in which the front surface A and the rear surface B of the streamlined valve are formed in a streamlined shape And a length ratio (A: B) of the front surface and the rear surface is 1.8 to 6: 1.
이와 같은 유선형의 형상은 유체 흐름에 대한 저항계수를 낮추어 밸브의 좌, 우측으로 유체의 흐름을 원활해지도록 하여 기액 접촉효과를 최대화함으로써 증류장치의 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.Such a streamlined shape has the advantage of increasing the efficiency of the distillation apparatus by minimizing the resistance coefficient to the fluid flow and maximizing the gas-liquid contact effect by making the flow of the fluid smooth to the left and right of the valve.
도 5a는 본 발명의 제6실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 측면도이고, 도 5b는 본 발명의 제7실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 측면도이며, 도 5c는 본 발명의 제8실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 측면도이다.FIG. 5A is a side view of a streamlined valve for a distillation apparatus according to a sixth embodiment of the present invention, FIG. 5B is a side view of a streamlined valve for a distillation apparatus according to a seventh embodiment of the present invention, Fig. 2 is a side view of a streamlined valve for a distillation apparatus according to an embodiment. Fig.
도 5a 내지 도 5c를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브는 도면상에서 좌측이 전면, 우측이 후면으로서 전면(A) 및 후면(B)과 상측면이 유선형의 형상인 것을 확인할 수 있다. 5A to 5C, a streamlined valve for a distillation apparatus according to an embodiment of the present invention has a front side on the left side and a rear side on the right side and a front side A and a rear side B with a streamlined shape on the upper side Can be confirmed.
특히 밸브의 측면을 확인해 보면 종래의 고정식 밸브와 비교하여 전면이 급한 경사의 직선 구간 없이 완만한 곡선의 유선형 구간으로 형성하였으며, 밸브의 상측면을 짧은 직선구간이나 완만한 곡선으로 형성함으로써 밸브 상면으로 흐르는 액체가 밸브의 유선형 단면을 따라 점프(jump) 하지 않고 부드럽게 진행되도록 하였다. Particularly, when the side of the valve is checked, it is formed as a streamlined section of a gentle curve without a straight section having a steep slope in comparison with a conventional fixed valve. By forming the upper side of the valve with a short straight line section or a gentle curve, So that the flowing liquid smoothly proceeded without jumping along the streamlined cross section of the valve.
특히, 트래이(Tray)단 전면의 리퀴드 하이트(liquid height)를 균일하게 유지하여 포집용량(column capacity)를 증대시키고 압력강하(pressure drop)를 감소시키는 장점이 있다.Particularly, there is an advantage that the liquid height of the tray front surface is uniformly maintained, thereby increasing the column capacity and reducing the pressure drop.
도 6a는 종래의 제2실시 예에 의한 증류장치용 고정식 밸브의 유체유동을 보여주는 개략도로서, 도 6a를 참고하면 액체의 진행방향과 접촉하는 단면이 수직으로 형성되어 있어 액체의 흐름에 저항을 많이 일으키고 돌출된 밸브 상면으로 액체가 상승하면서 점프하여 흐르게 된다. 또한, 밸브의 좌, 우측으로 배출되는 기체와의 접촉이 효과적으로 이루어지지 않는 단점이 있다.6A is a schematic view showing a fluid flow of a fixed valve for a distillation apparatus according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6A, a cross section perpendicular to the direction of liquid flow is formed vertically, The liquid jumps and flows as the liquid rises to the upper surface of the raised and raised valve. In addition, there is a disadvantage that the contact with the gas discharged to the left and right sides of the valve is not effective.
도 6b는 본 발명의 제1실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 유체유동을 보여주는 개략도이고, 도 6c는 본 발명의 제3실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브의 유체유동을 보여주는 개략도이다.FIG. 6B is a schematic view showing fluid flow of a streamlined valve for a distillation apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 6C is a schematic view showing fluid flow of a streamlined valve for a distillation apparatus according to a third embodiment of the present invention.
도 6b와 도 6c를 참고하면 본 발명의 실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브는 액체의 진행방향과 접촉하는 단면이 유선형으로 형성되어 있어 저항계수를 낮추고 밸브의 좌우로 액체가 잘 분리되어 흐르고 밸브의 상면으로 흐르는 액체도 유선형 단면을 따라 점프하지 않고 부드럽게 진행되는 특징이 있다.6B and 6C, a streamlined valve for a distillation apparatus according to an embodiment of the present invention is formed in a streamlined shape in cross section in contact with the direction of liquid flow, so that the resistance coefficient is lowered and the liquid flows well to the left and right of the valve, The liquid that flows to the upper surface of the nozzle is smoothly advanced without jumping along the streamlined cross section.
본 발명의 실시 예에 의한 증류장치용 유선형 밸브는 고정식(Fixed valve type) 또는 유동식(Moving valve) 또는 후단 레그오픈식(Rear leg opened type) 밸브로서, 도 7a는 본 발명의 제9실시 예에 의한 증류장치용 유선형 고정식 밸브를 보여주는 사시도이고, 도 7b는 본 발명의 제10실시 예에 의한 증류장치용 유선형의 고정식 밸브를 보여주는 사시도이며, 도 7c는 본 발명의 제11실시 예에 의한 증류장치용 유선형 고정식 밸브를 보여주는 사시도이다.A streamlined valve for a distillation apparatus according to an embodiment of the present invention is a fixed valve type or a moving valve or a rear leg opened type valve. FIG. 7B is a perspective view showing a streamlined fixed valve for a distillation apparatus according to a tenth embodiment of the present invention, FIG. 7C is a perspective view showing a streamlined fixed valve for a distillation apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention, This is a perspective view showing a streamlined fixed valve.
또한, 도 7d는 본 발명의 제12실시 예에 의한 증류장치용 유선형 유동식 밸브를 보여주는 사시도이고, 도 7e는 본 발명의 제13실시 예에 의한 증류장치용 유선형 유동식 밸브를 보여주는 사시도이다.FIG. 7D is a perspective view showing a streamlined flow-type valve for a distillation apparatus according to a twelfth embodiment of the present invention, and FIG. 7E is a perspective view showing a streamlined flow-type valve for a distillation apparatus according to a thirteenth embodiment of the present invention.
또한, 도 7f는 본 발명의 제14실시예에 의한 증류장치용 유선형 후단 레그오픈식 밸브를 보여주는 사시도이고, 도 7g는 본 발명의 제15실시 예에 의한 증류장치용 유선형 후단 레그오픈식 밸브를 보여주는 사시도를 보여주고 있다.7f is a perspective view showing a streamlined rear end leg-open valve for a distillation apparatus according to a fourteenth embodiment of the present invention, FIG. 7g is a perspective view showing a streamlined rear-end leg-open valve for a distillation apparatus according to a fifteenth embodiment of the present invention, Respectively.
따라서 위와 같이 액체 흐름에 대한 낮은 저항계수는 오염물(fouling)이나 슬러지(sludge) 등 침착물들의 부착을 지연시켜 칼럼(column)의 운전 가능시간을 증대시킴으로써 공장의 유지비용을 절감할 수 있는 매우 유용한 발명이다.Therefore, the low resistance coefficient for the liquid flow as described above is very useful for reducing the maintenance cost of the plant by increasing the operation time of the column by delaying the adhesion of deposits such as fouling or sludge Invention.
1 : 트래이 2 : 다리
3 : 밸브 4 : 절개부
5 : 경사부 A : 전면
B : 후면 C : 측면1: TRAY 2: Bridge
3: valve 4: incision
5: slope part A: front
B: Rear C: Side
Claims (5)
상기 밸브의 전면(A) 및 후면(B)이 유선형의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 증류장치용 유선형 밸브In a distillation apparatus valve formed on a tray,
Characterized in that the front surface (A) and the rear surface (B) of the valve are formed in a streamlined shape.
상기 밸브의 상측면이 유선형의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 증류장치용 유선형 밸브The method according to claim 1,
Characterized in that the upper surface of the valve is formed in a streamlined shape.
상기 유선형 밸브의 전면 및 후면의 길이 비율(A:B)이 1.3~1.8 : 1인 것을 특징으로 하는 증류장치용 유선형 밸브The method according to claim 1,
Characterized in that the length ratio (A: B) of the front and rear surfaces of the streamlined valve is 1.3 to 1.8: 1.
상기 밸브의 전면(A) 및 후면(B)과 상측면이 유선형의 형상으로 형성되고 전면 및 후면의 길이 비율(A:B)이 1.8 ~ 6 : 1인 것을 특징으로 하는 증류장치용 유선형 밸브In a distillation apparatus valve formed on a tray,
Characterized in that the front face (A) and the rear face (B) of the valve are formed in a streamlined shape and the length ratio (A: B) of the front face and the rear face is 1.8 to 6:
상기 유선형 밸브는 고정식(Fixed type) 또는 유동식(Moving type) 또는 후단 레그오픈식(Rear leg opened type) 밸브 중에 어느 하나임을 특징으로 하는 증류장치용 유선형 밸브The method according to claim 1,
Wherein the streamlined valve is one of a fixed type, a moving type, or a rear leg opened type valve.
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| US20130099402A1 (en) | 2010-05-04 | 2013-04-25 | Markus Lehner | Valve tray |
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2013
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