CN101549213A - 带开孔的人字挡板及塔内排布方式 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于易堵塞、汽液高换热量的大型塔器中带开孔的人字挡板及其塔内排布方式；带开孔的人字挡板是：两块折液板(1)通过焊接或活连接的形式与斜面梁(2)连接形成人字挡板，挡板两端设置有支座(3)和塔壁焊接件(4)，折液挡板开孔率1～50％。在塔内排布方式，是挡板的两端的两个支座和塔壁焊接件焊接在塔内壁上，同一层人字挡板相邻挡板水平边距L2小于折液板宽度L1。本发明提供一种低压降、高效传热、抗堵塞技术及设备，该技术应用在气液高换热量、易堵塞物料大型精馏塔中，克服了传统内件压降高、易堵塞，空塔传热效率低的问题，实现了塔设备高效换热、长周期运行。

Description

带开孔的人字挡板及塔内排布方式

发明领域

本发明主要涉及塔内件，特别是一种用于易堵塞、汽液高换热量的大型塔器中带开孔的人字挡板及其塔内排布方式。

背景技术

在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药和环保等部门，塔器均属量大面广的重要单元设备，其投资一般占投资总额的20％左右，有些甚至高达50％。塔器广泛应用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。因此塔器的研究一直是国内外学者普遍关注的重要议题。

近些年来，塔器技术的不断发展，尤其是对大型塔器长周期运行要求不断加大，对塔内件技术的要求也越来越严格。尤其对于易结焦、高换热量物料，更需要解决精馏过程的换热效率、抗堵塞问题，本发明针对大型精馏塔内汽液两相流动特点，借鉴塔盘传质理念，开发出带开孔的人字挡板组进行高效换热、实现设备结构简单，高效传热、低压降、抗堵塞效果好、成本低。

发明内容

本发明目的在于，提供一种低压降、高效传热、抗堵塞技术及设备，该技术应用在气液高换热量、易堵塞物料大型精馏塔中，克服了传统内件压降高、易堵塞，空塔传热效率低的问题，实现了塔设备高效换热、长周期运行。

本发明的目的通过以下措施达到：

本发明得一种带开孔的人字挡板，包括折液板1、斜面支撑梁2、支座3和塔壁焊接件4；其特征是：两块折液板1通过焊接或活连接的形式与斜面梁2连接形成人字挡板，挡板两端设置有支座3和塔壁焊接件4，折液挡板开孔率1～50％。

所述折液板宽度L1为100～5000mm，折液板高度差H1为1～1000mm，折液板自身梁H2为1～1500mm。

本发明的带开孔的人字挡板的塔内排布方式，是挡板的两端的两个支座3和塔壁焊接件4焊接在塔内壁上，同一层人字挡板相邻挡板水平边距L2小于折液板宽度L1。

塔内上下层人字挡板间隔排列，人字挡板间距H3为10～3000mm。

本发明带开孔人字挡板，在折液板上开孔来提高气液接触面积，加快液体流动，减少停留时间，防止结焦堵塞，并降低气体阻力降，开孔可以采用导向舌形、圆形、椭圆形、三角形、正方形、多边形、花形等形式，优选导向舌形。

本发明的斜面支撑梁与折液板连接面的斜度要保证折液板高度差H1的尺寸。H1加快液体流动，较少液体在折液板上的停留时间，防止结焦堵塞。

带开孔人字挡板在塔内成组配套使用，同一层人字挡板相邻挡板水平边距L2小于折液板宽度L1，以保证下降液体从第一层人字挡板落到第二层人字挡板上，上升气体从折液板开孔和侧面通道穿过液层，无短路，实现高效换热。

本发明的有益效果在于使用带开孔的人字挡板高效换热抗堵塞技术及设备实现塔内高效换热、抗堵塞。采用本发明的带开孔的人字挡板高效换热抗堵塞技术及设备可较空塔气液直接接触换热效率提高200～400％，可将塔运行周期由4年延长到6年。

附图说明

图1：带开孔的人字挡板结构示意图；

图2：奇数层带开孔人字挡板排布示意图；

图3：带开孔的人字挡板连接示意图；

图4：带开孔人字挡板组结构示意图；

图5：偶数层带开孔人字挡板排布示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明：

实施例：

如图1和图3所示，带开孔的人字挡板由两块折液板1通过焊接或活连接的形式与斜面梁2连接形成人字挡板的主体，两个支座3和塔壁焊接件4焊接在塔内壁上，两块折液板1通过焊接或活连接的形式与塔壁焊接件4连接，斜面梁2与支座3通过焊接或活连接的形式组合。

如图1所示折液板自身梁H2可增加折液板强度，折液板高度差H1，控制液体在折液板上的流速，减少液体停留时间，防止物料结焦、堵塞。

如图1所示，折液板1上开孔，保持一定的开孔率可提高气液接触面积，加快液体流动，减少停留时间，防止结焦堵塞，并降低气体阻力降。

如图2、图4和图5所示，带开孔人字的挡板成组使用，根据塔径大小，进行分组，奇数层人字挡板如图2所示排布，偶数层排布如图5所示排布，不同层数侧侧视图如图4所示。人字挡板水平边距L2的尺寸小于人字挡板宽度L1，根据换热量和物料性质确定垂直间距H3和需要的带开孔的人字挡板层数。

若塔径为10000mm，人字挡板宽度L1为1400mm，同一平面可放置4个带开孔的人字挡板，挡板开有舌形孔，折液挡板开孔率为15％，第一层排布如图3所示方式，第二层排布则采用图5所示方式，两层垂直间距H3为500mm，同一层带开孔的人字挡板边距L2为1000mm，以保证液体从第一层折液板上流到第二层折液板上。根据换热量需要设置10层数，高温气相从下层穿过折液板1上的开孔和侧面液层，与低温液体完成换热，并推动折液板1上的液相快速流动，减少在折液板1上的停留时间，防止堵塞。采用本发明的带开孔的人字挡板高效换热抗堵塞技术及设备可较空塔气液直接接触换热效率提高200～400％，可将塔运行周期由4年延长到6年。

本发明提出的带开孔的人字挡板组及塔内排布方式已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的结构和设备进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (4)

1.一种带开孔的人字挡板，包括折液板(1)、斜面支撑梁(2)、支座(3)和塔壁焊接件(4)；其特征是：两块折液板(1)通过焊接或活连接的形式与斜面梁(2)连接形成人字挡板，挡板两端设置有支座(3)和塔壁焊接件(4)，折液挡板开孔率1～50％。

2.如权利要求1所述的带开孔的人字挡板，其特征是所述折液板宽度L1为100～5000mm，折液板高度差H1为1～1000mm，折液板自身梁H2为1～1500mm。

3.权利要求1或2所述的带开孔的人字挡板的塔内排布方式，其特征是挡板的两端的两个支座3和塔壁焊接件4焊接在塔内壁上，同一层人字挡板相邻挡板水平边距L2小于折液板宽度L1。

4.如权利要求3所述的塔内排布方式，其特征是上下层人字挡板间隔排列，人字挡板间距H3为10～3000mm。

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