CN103480242B - 切向螺旋气体分布装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种切向螺旋气体分布装置。所述气体分布装置包括若干个切向气体进口、若干个气流分隔板和支撑梁；所述切线气体进口与所述气流分隔板的数量相等；所述切向气体进口位于塔器的塔体外部，且与所述塔体的塔壁相切；所述气流分隔板设置在所述切向气体进口内，且从所述切向气体进口延伸至所述塔体的腔体内；所述气流分隔板包括相连接的分隔直板和分隔螺旋板，所述分隔直板设于所述切向气体进口中；所述气流分隔板通过垫板设置于支撑梁上，且所述气流分隔板与所述垫板为垂直设置；所述支撑梁为十字交叉型。本发明能够有效将塔体内空间分隔成相对较小的气体通道，通过分隔螺旋板的导流作用使塔体内气体分布更加均匀，且流体阻力较小，便于气液两相的充分接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种石化分离领域的塔内装置，具体涉及一种切向螺旋气体分布装置。
背景技术
目前石化领域塔器中，有关液体分布的研究很多，而对于气相分布的研究相对较少。对于塔器而言，气相在整个塔界面上的分布性能直接关系到气液的充分接触，从而影响到气液间的传质传热效率，因此对于大型塔器而言，气体分布性能更是至关重要。而目前大型塔器的气体分布装置普遍存在气体分布不均匀、结构复杂、流体阻力大等缺点，严重限制了塔器大型化的进程。
发明内容
本发明的目的是提供一种切向螺旋气体分布装置，本发明利用一个或多个气流分隔板将塔体空间分隔成相互联通的较小通道，能够很好地解决大型塔器气体分布不均的问题，且该气体分布器结构简单、气体阻力小，尤其适合于大直径、高气速的情况。
本发明所提供的一种切向螺旋气体分布装置，包括若干个切向气体进口、若干个气流分隔板和支撑梁；所述切线气体进口与所述气流分隔板的数量相等；
所述切向气体进口位于塔器的塔体外部，且与所述塔体的塔壁相切；
所述气流分隔板设置在所述切向气体进口内，且从所述切向气体进口延伸至所述塔体的腔体内；所述气流分隔板包括相连接的分隔直板和分隔螺旋板，所述分隔直板设于所述切向气体进口中；
所述气流分隔板通过垫板设置于支撑梁上，且所述气流分隔板与所述垫板为垂直设置；所述支撑梁为十字交叉型。
上述的气体分布装置中，所述分隔直板设于所述切向气体进口的中部，可以均匀分割进气气流，有利于各螺旋通道内气量相等。
上述的气体分布装置中，所述分隔直板与所述切向气体进口的切线方向平行，利于各螺旋通道内气量相等，同时可以减小气体通过分布器的阻力。
上述的气体分布装置中，所述螺旋板的旋转圈数可为1～2圈。
上述的气体分布装置中，所述切向气体进口的横截面的面就为所述塔体的横截面的面积的0.05～0.1倍；
所述气流分隔板的高度为所述切向气体进口的高度的1～1.5倍；
所述垫板的宽度为所述切向气体进口的宽度的0.3～0.5倍。
上述的气体分布装置中，所述切向气体进口的横截面可为矩形或圆形。
上述的气体分布装置中，所述气体分布装置包括2个所述切向气体进口和2个所述气流分隔板；
2个所述切向气体进口以所述塔体为中心呈对称排布；
2个所述气流分隔板以所述塔体为中心呈对称排布。
本发明具有如下优点：
本发明能够有效将塔体内空间分隔成相对较小的气体通道，通过分隔螺旋板的导流作用使塔体内气体分布更加均匀，且流体阻力较小，便于气液两相的充分接触，有利于提高气液两相在塔体内的传质和传热效率，尤其适用于大直径和高气速塔器中。
附图说明
图1为本发明切向螺旋气体分布装置单进口的俯视图，图中切向气体进口的截面为矩形；
图2为图1中A-A剖面视图；
图3为图1中B-B剖面视图；
图4为本发明切向螺旋气体分布装置双进口的俯视图，图中切向气体进口的截面为矩形；
图5为图4中C-C剖面视图；
图6为图4中D-D剖面视图。
图中各标记如下：
1塔体、2切向气体进口、3气流分隔板、31分隔直板、32分隔螺旋板、4支撑梁、5垫板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并局限于以下实施例。
如图1-图6所示，本发明提供的切向螺旋气体分布装置包括切向气体进口2、气流分隔板3和支撑梁4；切向气体进口2设置在塔器的塔体1外，并与塔体1的塔壁相切，切向气体进口2的截面可以为圆形或矩形。气流分隔板3设置在切向气体进口2的中部，且从切向气体进口2延伸至塔体1的腔体内。气流分隔板3包括相连接的分隔直板31和分隔螺旋板32，其中分隔直板31设置于切向气体进口2内，且与切向气体进口2的切线方向平行。本发明中气流分隔板3通过垫板5设置于支撑梁4上，且该气流分隔板3与垫板5为垂直设置，支撑梁4为十字交叉型。
本发明中，分隔螺旋板32的旋转圈数为1～2圈；气流分隔板3的数量与切向气体进口2的数量相同；可根据气体流通量及塔径设计为单切向气体进口式（简称为“单进口”）或双切向气体进口式（简称为“双进口”）；切向气体进口2的截面面积与气体流通量和塔体的塔径有关；一般情况下，切向气体进口2的截面面积可为塔体1截面面积的0.05～0.1倍；气流分隔板3的高度可为切向气体进口2高度的1～1.5倍；垫板5的宽度可为切向气体进口2宽度的0.3～0.5倍。
实施例1、“单进口”切向螺旋气体分布装置
如图1、图2和图3所示，为一种“单进口”的切向螺旋气体分布装置。其结构是在塔体1外与塔壁相切处安装有1个切向气体进口2，切向气体进口2的截面为矩形，气流分隔板3包括相连接的分隔直板31和分隔螺旋板32。气流分隔板3的下边连接有与其垂直的垫板5；支撑梁4安装于垫板5下起支撑作用，支撑梁4的结构为十字交叉型。安装时，气流分隔板3排布于切向气体进口2的中间位置并与切向气体进口2的切线方向平行，前边为分隔直板31，在塔体内分隔螺旋板32呈螺旋状均匀排布，旋转圈数为1圈；本实施例中塔径为DN5000，气体流通量为30m3/s，切向气体进口2的截面面积为（1250×800）mm2；气流分隔板3的高度为1000mm；垫板5的宽度为400mm。
本发明切向螺旋气体分布装置的工作原理和过程如下：
气相工质首先由气体管道进入切向气体进口2，并在切向气体进口2内被分隔直板31分成两股，并沿分隔直板31分别进入被分隔螺旋板32隔开的塔体内空间螺旋通道中。其中一股气体在分隔螺旋板32与塔体1所围成的螺旋通道内流动，由于其流通截面积逐渐增大，气体动能逐渐转化成静压能，在塔体1下封头和垫板5的作用下，产生向上的推动力，部分气体在向塔体中心流动的同时，并逐渐上升；另外一股气体则在分隔螺旋板32自身所围成的涡状空间内直接流向塔体空间中心。
本发明通过分隔螺旋板3，把气相工质强行分成两部分，同时把塔内空间也分隔成两个相对独立但又相互连通的两个通道，并与两部分气相工质相互对应。两个通道的横截面积均沿气体流动方向逐渐增大，能有效将气相工质的动能转化成压能，减小了流动阻力。
实施例2、“双进口”切向螺旋气体分布装置
如图4、图5和图6所示，为“双进口”切向螺旋气体分布装置。其与实施例1中的气体分布装置的主要区别为：在塔体1外与塔壁相切处安装有2个切向气体进口2，这2个切向气体进口2以塔体1中心点为中心对称排布，2个气流分隔板3同样也以塔体1中心点为中心对称排布。
Claims (7)
1.一种切向螺旋气体分布装置，其特征在于：所述气体分布装置包括若干个切向气体进口、若干个气流分隔板和支撑梁；所述切向气体进口与所述气流分隔板的数量相等；
所述切向气体进口位于塔器的塔体外部，且与所述塔体的塔壁相切；
所述气流分隔板设置在所述切向气体进口内，且从所述切向气体进口延伸至所述塔体的腔体内；所述气流分隔板包括相连接的分隔直板和分隔螺旋板，所述分隔直板设于所述切向气体进口中；
所述气流分隔板通过垫板设置于支撑梁上，且所述气流分隔板与所述垫板为垂直设置；所述支撑梁为十字交叉型。
2.根据权利要求1所述的气体分布装置，其特征在于：所述分隔直板设于所述切向气体进口的中部。
3.根据权利要求1或2所述的气体分布装置，其特征在于：所述分隔直板与所述切向气体进口的切线方向平行。
4.根据权利要求1或2所述的气体分布装置，其特征在于：所述螺旋板的旋转圈数为1～2圈。
5.根据权利要求1或2所述的气体分布装置，其特征在于：所述切向气体进口的横截面的面就为所述塔体的横截面的面积的0.05～0.1倍；
所述气流分隔板的高度为所述切向气体进口的高度的1～1.5倍；
所述垫板的宽度为所述切向气体进口的宽度的0.3～0.5倍。
6.根据权利要求1或2所述的气体分布装置，其特征在于：所述切向气体进口的横截面为矩形或圆形。
7.根据权利要求1或2所述的气体分布装置，其特征在于：所述气体分布装置包括2个所述切向气体进口和2个所述气流分隔板；
2个所述切向气体进口以所述塔体为中心呈对称排布；
2个所述气流分隔板以所述塔体为中心呈对称排布。
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