CN101327394A - 液体除湿填料塔排管式布液器 - Google Patents

Abstract

一种液体除湿填料塔排管式布液器，由液体分配管和布液管组成，其特点是：液体分配管和布液管的底部位于同一水平面；液体分配管的两侧并联两排或两排以上的布液管，这些布液管与液体分配管垂直连接；与布液管连接的液体分配管底部开有液体喷淋孔，各布液管的底部开有喷淋孔。喷淋孔密度不小于300个/m²，采用均匀分布排列。布液器气流通道面积应达到塔截面的65％以上。本发明计算采用计算机辅助设计，使布液器结构简单，加工制造方便，可有效避免液体分配管中死液区的存在和液体分配管底部的布液孔与布液管底部的布液孔间的位差，液体初始分布均匀，传热传质效率高，喷淋所需压头小。

Description

液体除湿填料塔排管式布液器

技术领域

本发明涉及一种液体除湿填料塔排管式布液器。

背景技术

一种液体除湿填料塔排管式布液器，由液体分配管和布液管组成，其特点是：液体分配管和布液管的底部位于同一水平面；液体分配管的两侧并联两排或两排以上的布液管，这些布液管与液体分配管垂直连接；与布液管连接的液体分配管底部开有液体喷淋孔，各布液管的底部开有喷淋小孔。在小型塔中，初始分布不均可以通过填料的自分布性能得到校正，但达到填料特征分布所需的过渡填料高度则随着初始分布不均匀程度的增加而增大。在大型填料塔中，初始分布不均则很难通过填料的自分布性能得到校正，所以填料塔越大，初始分布要求越高。液体分布器是最重要的塔内件，因此从分布器的选型、设计到制造安装都要给予足够的重视。液体初始分布不均往往是由于分布器、压紧装置的设计、制造或安装不当造成的。目前传统的排管式液体分布器结构设计存在以下缺点：(1)如果液体分配管底部不开孔，则存在死液区；如果液体分配管底部开孔，则液体分配管底部的布液孔与布液管底部的布液孔会存在位差(D₁-D₂/2，其中D₁：液体分配管管径，D₂：布液管管径)，因此对液体初始分布质量和传质效率都有一定程度的影响；(2)由于液体分配管底部与布液管底部不在同一水平面上，且每根布液管与液体分配管间有两个连接面，在制造上要保证数排布液管都在同一水平面是不容易的；同时分布器制作完毕，进行流体力学试验，检验加工精度必须配备专用的试验工作台；(3)在现场安装过程中，水平度的调整也比较困难；(4)有些布液器采用喷嘴布液，容易产生雾化，而且要求的压力较高。

发明内容

本发明公开一种液体除湿填料塔排管式布液器，其目的在于克服现有的传统排管式液体分布器存在的由于液体分配管底部与布液管底部不在同一水平面上，对液体初始分布质量和传质效率的不良影响；在制造上要保证数排布液管都在同一水平面很难做到；检验加工精度必须配备专用的试验工作台；在现场安装过程中，水平度的调整也比较困难；布液器采用喷嘴容易产生雾化，要求压力较高等弊端。为了减少由于液体不良分布所引起的放大效应，充分发挥填料的效率，本发明通过理论计算与计算机辅助设计，对布液器的结构参数进行优化，设计了在填料塔中安装的排管式布液器，使液体均匀地分布于填料层顶部。排管式布液器由液体分配管和布液管制成，不但结构简单，供气体流过的自由截面大，而且阻力小，压力要求低且稳定。

一种液体除湿填料塔排管式布液器，由液体分配管和布液管组成，其特点是：液体分配管和布液管的底部位于同一水平面；液体分配管的两侧并联两排或两排以上的布液管，这些布液管与液体分配管垂直连接；与布液管连接的液体分配管底部开有液体喷淋孔，各布液管的底部开有喷淋孔。

所述的布液管底部的喷淋孔采用均匀分布排列。

所述的布液管上喷淋孔密度不小于300个/m2。

所述的布液器适用于矩形填料塔。

所述的布液器气流通道面积应达到塔截面的65％以上。

所述的喷淋孔间距a＝CS_P ^-0.5，其中C：为形状系数，S_P：为布孔密度；孔径 $d=\sqrt{\frac{4L}{\mathrm{\πN}{u}_o}},$ 其中L：为溶液喷淋量，m³/s；N：为喷淋点数；u_o：为小孔出流速度，m/s。

本发明的优点和积极效果是：(1)所有的布液孔都开在布液管底部，避免液体分配管中死角的存在和液体分配管底部的布液孔与液体分配管底部的位差(D₁-D₂/2，其中D₁：液体分配管管径，D₂：布液管管径)，改善液体初始分布质量，提高传质效率；(2)将处于同一水平面上的布液管底部作为整个排管式液体分布器的标准基础平面，每根布液管与液体分配管的连接面由原来的两个改为一个，减少制造误差，增加平面度与水平度的可检验性与可调性，提高液体分布器的制造安装质量；(3)可以低液位正常操作，提高操作弹性；(4)将喷嘴改为布液孔，避免液体雾化，减小喷淋压力。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

1.为液体分配管，2.为布液管，3.为喷淋孔，4.为喷淋孔间距a，5.液体管进口处。

具体实施方式

液体除湿填料塔排管式布液器其结构如图1所示，由液体分配管1和布液管2组成，液体分配管和布液管位于同一水平面，液体分配管的进口处与除湿溶液管连接，液体分配管的两侧并联两排或两排以上的布液管，这些布液管2与液体分配管1垂直连接；与布液管连接的液体分配管底部开有液体喷淋孔3，各布液管的底部开有喷淋孔3，喷淋孔密度不小于300个/m²，采用均匀分布排列。

所述的喷淋孔孔径 $d=\sqrt{\frac{4L}{\mathrm{\πN}{u}_o}},$ 其中L：为溶液喷淋量，m³/s；N：为喷淋点数，根据喷淋点密度及塔截面积计算喷淋点数，N＝S_P×A_T(塔截面积)；u_o：为小孔出流速度，m/s。

喷淋孔间距a＝CS_P-^0.5，其中C：为形状系数，正方形排列时，C＝1.0。S_P：为布孔密度；对于丝网填料，要求喷淋密度不小于300个/m²。

计算结果应加以圆整。为防止堵塞，孔径不宜过小。孔口必须在主管和支管下侧，为防止过大壁流产生，临近塔壁区不布点，该区域宽度视塔面积、填料形式确定。为满足上述要求，分布器应合理布点。

整个液体除湿填料塔排管式布液器水平置于填料上端，通过布液管上的喷淋孔将溶液均匀地向填料层喷淋，分布到填料表面上，形成液体初始分布。借助孔口以上液层产生的静压和管路的泵送压力，迫使液体从小孔流出，为使各小孔的排液均匀，要求制造时孔径偏差要小，安装时要力求水平，保证各孔受到相同的液体静压头。

Claims (6)

1.一种液体除湿填料塔排管式布液器，由液体分配管和布液管组成，其特征在于：液体分配管和布液管的底部位于同一水平面；液体分配管的两侧并联两排或两排以上的布液管，这些布液管与液体分配管垂直连接；与布液管连接的液体分配管底部开有液体喷淋孔，各布液管的底部开有喷淋孔。

2.根据权利要求1所述的液体除湿填料塔排管式布液器，其特征在于：所述的布液管底部的喷淋孔采用均匀分布排列。

3.根据权利要求1所述的液体除湿填料塔排管式布液器，其特征在于：布液管上喷淋孔密度不小于300个/m²。

4.根据权利要求1所述的液体除湿填料塔排管式布液器，其特征在于：所述的布液器适用于矩形填料塔。

5.根据权利要求1所述的液体除湿填料塔排管式布液器，其特征在于：所述的布液器气流通道面积应达到塔截面的65％以上。

6.根据权利要求1所述的液体除湿填料塔排管式布液器，其特征在于：喷淋孔间距a＝CS_P ^-0.5，其中C：为形状系数，S_P：为布孔密度；孔径 $d=\sqrt{\frac{4L}{\mathrm{\πN}{u}_o}},$ 其中L：为溶液喷淋量，m³/s；N：为喷淋点数；u_o：为小孔出流速度，m/s。

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