CN1042496C - 物质和/或热交换塔用的液体分配器 - Google Patents

Abstract

一种能均匀分配液体的物质和/或热交换塔用的液体分配器，从塔内上侧部分通过分配管向该塔的整个横剖面部分上分配供给被处理液体。沿塔的横断面部分分配置的分配管的上部侧面上有至少一个喷嘴孔；在喷嘴孔的下方部分处装有与分配管表面相接触的、沿分配管纵向延伸的、其下侧端部与分配管相分离的片状薄板，在片状薄板的下侧端部形成有凹凸切口；在喷嘴下方的分配管的侧面部分和/或片状薄板的上面部分处形成有与分配管轴向相交叉的倾斜面或水平面。

Description

物质和/或热交换塔用的液体分配器

本发明涉及物质和/或热交换塔用的液体分配器。液体分配器为用于在液体和气体相互流动而接触的塔中，向充填在塔内部的构造物，即所谓的充填材料上均匀分配液体的器件。

目前可使用在物质和或热交换塔中的液体分配器，已有许多种，其分配方式也已有许多种。其中一种方式是，沿塔的横剖面平行配置有若干个液体分配管，在分配管的下部可有彼此间隔的喷嘴孔。这种分配管因采用的是液体由喷嘴孔落至充填材料上的方式，故在喷嘴孔的间隔处不会有液体被分配至充填材料。分配管连接在同样沿塔横剖面平行配置的一个主管上，而主管连接在同样沿塔轴平行配置的纵管上。由喷嘴孔流出的液量，由纵管中贮存的液体的液压、喷嘴直径和喷嘴孔数决定。在液压、喷嘴直径和喷嘴孔数各参数中，在使用时会发生变化的为液压。通过液压的变化会使液体的流动发生变化。当液压较高时其流速较高，相反，当液压较低时流速较低。当该流速开始变动时，通常喷嘴孔的液体流动方向和分配位置不会变化，且其开孔朝向分配管的垂直下方。想来在流量较多时，流量可由喷嘴直径和喷嘴数目决定，而当流量较少时，液体由靠近纵管的喷嘴孔的流出较为容易，所以难以使液体均匀分配。

由物质和/或热交换塔分配的流量，会因运行条件的不同而不同。当在运行中液体分配量增减幅度较大时，设置有位于下部彼此隔开的喷嘴孔的上述分配器的效果不好。

另一种方式是用V型构槽形成分配管，使液体由V型槽上端部的切口处溢出。这种所谓的溢流式分配管及其分配器，在构造上将在塔横剖面积中占有较大的比例，因而在运行中往往会产生上升气体的压力损失。而且，为实现均匀的液体分配，还需在切口处安装导向销针，以利用毛细管作用力向下方引导液体，使其落下，因而它的生产成本非常高。对于这种分配器，为使流体能均匀溢出，必须使其上部端面保持水平，因而，实际上难以在塔中安装设置。

对于这种分配器，为能均匀地溢出，还必须使液面没有波动，但消除波动在技术上难以实现，故在用于流量较多，流速较快的场合，往往会产生不便使用的不良现象。

另外一种方式，即在由V型槽形成的分配管的侧壁部分处开口，由这种开口流出的液体撞击至导向壁，并由这种撞击使液体扩散的方式，也已由JP 63-45991公开。若采用这种方式，液体在流出时必须具有一定的速度，因而它对于缓慢流动的液体不能产生良好的效果。

本发明人为克服在先技术的缺点而进行了广泛的研究。其结果发现。若在分配管的上部设置喷嘴孔，在其喷嘴孔的下部安装片状薄板，同时使位于喷嘴孔的下方位置的分配管的侧向部分和/或片状薄板的上面部分具有与分配管轴方向相交叉的倾斜面或水平面，便可以极大地改善液体的均匀分配。

本发明的目的在于提供物质和/或热交换塔用的液体分配器。

本发明的第一种样式涉及到一种物质和/或热交换塔用的液体分配器，其特征在于它是用于从物质和/或热交换塔的塔内上侧部分通过分配管向该塔的整个横剖面部分上分配供给被处理液体的液体分配器，它具有在沿前述塔的横剖面部分配置的分配管的上部侧面上，形成有至少一个的喷嘴孔，在该喷嘴孔的下方部分处安装有与该分配管表面相接触的、沿分配管纵向方向延伸的，其下侧端部与分配管相分离的片状薄板，在该片状薄板的下侧端部形成有凹凸切口；在位于喷嘴下方的分配管的侧面部分和/或片状薄板的上面部分处，形成有朝向与分配管轴相交叉方向的倾斜面或水平面。

本发明的第二种样式涉及到一种物质和/或热交换塔用的液体分配器，其特征在于它是用于从物质和/或热交换塔的塔内上侧部分处通过分配管向该塔的整个横剖面部分上分配供给被处理液体的液体分配器，它具有在沿前述的塔的横剖面部分配置的分配管的上部侧面上形成有至少一个喷嘴孔；在该喷嘴孔的下方部分处安装有与该分配管表面相接触的、沿分配管纵方向延伸的、其下侧端部与分配管相分离的片状薄板，在该片状薄板的下侧端部处连接设置有液体分流板，并以相对于分配管轴相交叉方向一个个地或若干个若干个地向相反方向展开的方式形成液体分流板；在位于喷嘴下方的分配管的侧面部分和/或片状薄板的上面部分处，形成有朝向与分配管轴相交叉方向的倾斜或水平面。

图1为本发明所涉及的液体分配管的示意图。图1a为本发明所涉及的液体分配器的斜视图，图1b为本发明所涉及的液体分配器中的分配管的放大图，图1c和1d为本发明涉及的两种液体分配器的分配管的剖面图。

图2为涉及本发明最佳样式的液体分配器中的纵管、主管和分配管的剖面图。

图3为涉及本发明的另一种样式的液体分配器中的分配管的斜视图。

图4为涉及本发明的另一种样式的液体分配器中的分配管的斜视图。

图5为涉及本发明的另一种样式的液体分配器中的分配管的斜视图。

图6为涉及本发明的另一种样式的液体分配器中的分配管的斜视图。

图7为涉及本发明的另一种样式的液体分配器中的分配管的斜视图。

图8为涉及本发明的另一种样式的液体分配器中的分配管的斜视图。

在图中，1是分配器纵管，2为分配器主管，3为分配器，4为喷嘴孔，5为片状薄板，6为凹凸，7为孔，8为凹凸，9为液体分流板，10为防止液体飞溅用的盖，11为分配管管轴，12为下垂部件。

下面通过实施例来说明本发明。

图1中示出了本发明的一种样式的液体分配器。

有关本发明的这种样式的液体分配器，由与塔轴线平行设置的纵管(1)，与塔横剖面平行配置的主管(2)以及由主管上分支出的分配管(3)构成。

在分配管(3)的上部配置有间隔任选的喷嘴孔(4)。可以为一个或多个喷嘴孔。沿位于喷嘴孔下方部分的分配管的侧面，可安装有沿分配管纵向方向延伸的片状薄板(5)。在这里，片状薄板(5)并非一定要被装在喷嘴孔的下方部位处，也可以将片状薄板(5)装在喷嘴孔的上方部位处并使之垂向下方，在相应于喷嘴孔的部分处可开出小孔。

片状薄板(5)和下侧端部，呈不与分配管相接触的分离状态而垂下，而且，在片状薄板(5)的下侧端部还可形成有切口(8)。

在片状薄板的表面上可形成作为液体扩散组件的凹凸(6)(参见图3)。在片状薄板上的液体扩散组件，亦可以由凹凸(6)和/或用于取代凹凸的多个开孔(7)构成(参见图4)。而且，在片状薄板和/或分配管的表面上，最好还具有用硝酸处理等等产生的氧化复盖层，或是具有加工波纹式细小裂缝，以提高液体的润湿性。

若要说明液体的流动，可知被分配的液体是由纵管(1)流入主管(2)，再由主管(2)分流至分配管(3)。分流出的液体将由分配管(3)上的喷嘴孔(4)流至外部，而流出的液体将由分配管的上侧表面边扩散边向下方流下。

分配管最好用圆形管制作，这时圆形管上侧部分的表面相对于垂直线有一定的倾斜角度。因此，由配置在管上侧部分处的喷嘴孔流出的液体，将一面沿管表面流向下方一面沿横向扩散。

液体由垂直设置的板上某点流下时，液体将直线流向下方，而难以在板上扩散；当其由斜板上流下时，液体将同时向横向扩散；作为极端的例子，当液体落在水平设置的板上时液体将向四方扩散。这和前述的情况是类似的。由于喷嘴孔的位置位于分配管最上侧越近，该部分的管表面的倾斜就越大，故将有利于液体的扩散。

因此，喷嘴孔的位置最好配置在管的最上部。另外，管的形状为四角形并使其上表面为水平面，将可以促进液体的扩散。

在本发明中所必须满足的条件是，在位于喷嘴下方的分配管的侧部和/或片状薄板(基底材料)的上侧面部，应具有与分配管轴向相交叉的倾斜面或水平面。在这里，可满足“在位于喷嘴下方的分配管的侧部和/或片状薄板的上侧面部具有与分配器管轴方向相交叉的倾斜面或水平面”的条件的样式，并不仅仅为上述的样式，即在圆形管等等的最上部开口形成喷嘴孔并使位于喷嘴下方的分配管的侧部倾斜的样式(参见图1-4)，它亦可以如图1-d所示，为使位于喷嘴下方的片状薄板，的上侧面部分构成与分配管轴向相交叉的倾斜面或水平面的样式。只要能满足这一条件，即可获得上面所说的效果，促进液体向横方向扩散。

若考虑到因喷嘴直径较小且水头较高时的流速较快，液体会向分配管的上部外面四处飞散，则还可以对这种场合，设置可在相应于喷嘴孔(4)的位置盖住喷嘴孔的盖(10)(参见图5)。

由喷嘴孔流出的液体，将供给至沿位于喷嘴孔下方部分处的分配管侧面延伸的片状薄板上，当片状薄板的表面具有相对于垂直方向倾斜的部分时，可促进液体的扩散。已按这种方式向横方向扩散了的液体，将由片状薄板的下端部落下至充填材料上。

片状薄板(5)最好设置在分配管的左右两侧。若如此，可使由上侧部分的喷嘴孔流出的液体以向左右散开的方式扩散。就这一点而言，也应在实施时将喷嘴孔配置在分配管的最顶部。装在分配管侧部的片状薄板，可以为由分配管顶部向两侧分开的一片片状薄板，也可以为分别装在分配管两侧部的两片片状薄板。可以在片状薄板的表面上形成可以由形成在片状薄板表面上的凹凸构成(参见图3)，亦可以由形成片状薄板表面上的若干开孔构成(参见图4)，还可以由通过弯曲片状薄板而在片状薄板表而上形成的沟槽构成。也可以用在片状薄板上叠置网状材料方式构成液体扩散组件，或是用网状材料构成片状薄板自身的方式来构成液体扩散。

由片状薄板表面上流下的流体，将流至设置在片状薄板下端部的凹凸切口部分(8)，再向下方由凸部落下至充填材料上。采用这种方式，可使液体具有一定的下落位置，从而可以对液体进行均匀的分配。

带形凹凸的切口的前端可以为圆形，也可以为尖形。而且也可以不采用凹凸的切口，而是在片状薄板的下部以一定间隔设置板状或棒状的基底材料。

对于这种仅仅在片状薄板的下侧端部形成凹凸切口的实例，当流下的流量较多时，液体将不会由凸部也会由凹部流落，其结果会产生液体呈薄膜状流下的现象。而且对于表面张力较强的液体，也同样会形成薄膜状液膜。由于液膜厚度的不均匀，随着流下量的变化，流下的液体会聚集于若干个位置，从而会出现该液体聚集的位置左右摆动的现象。因此，液体的落下位置也会发生变动，这从液体应均匀分布的角度来看是不好的。为了防止这种不好的现象出现，可使片状薄板下端的凹凸切口部分由上方至下方左右弯曲。采用这种方式就不会形成液膜。

在本发明的另一种改进样式中，为了消除上述的不良现象，可采用连接设置在片状薄板(5)下端部处的液体分流板(9)，且该液体分流板呈相对于分配管管轴反方向展开的状态而形成的结构构成(参见图7)。

若采用这种方式，由片状薄板的上方表面上流下的液体，将由分流板左右分流，故不会形成液膜，液体将由若干个分流板的前端向下方落下。而且利用在片状薄板下端部设置这种液体分流板的方式，当未设置这种分流板时，沿片状薄板的下端呈线状分布的液体，将会在连接液体分流板端部的区域内形成面积更大的分布。因此，这可以使液体的分布更为分散。

在这里，邻接的液体分流板最好具有彼此适度的呈不打开状态的间隔。当邻接的液体分流板较为接近时，即使其间呈打开状态，在邻接的分流板之间将会容易形成液膜，这在液体的分布上是不好的。

液体分流板的前端也可以较细。这样可以在流量较少时也可以使流体连续地落下。

当需被分配的液体量较大时，液体分流板的开口角度也应较大。这是因为液体分流板的打开角度较小时，会容易形成液膜。在实施中，这一角度最好为60度-120度。

液体分流板可以一个个地相互打开，亦可以若干个若干个地相互打开。液体分流板的前端可以呈圆形，也可以呈尖形。而且，已分开的液体引导板可以是向下弯曲的，也可以是弯折的。

而且，还可以在液体分流板上形成有液体引导沟。还可以在液体分流板上形成大小任选的开孔，或是用网状材料构成液体分流板，而且，液体分流板也可以由棒状材料或针状材料构成。

若不采用液体分流板，而且在片状薄板的下端部连接地设置下垂的部件，并使呈一个个或若干个若干个向相反方向展开的形式，也可以获得同样的效果。

在原有的这类分配器中，分配管的间隔大多为10cm，且喷嘴孔的间隔亦大多为10cm。因此就面积而言，它在100平方厘米内才有一个液体落下位置。

若采用本发明的方式，即使分配管和喷嘴孔间的间隔与过去相同，也可以增多液体落下点的数目，若采用在一个分配管左右分别落下的方式，并可以极大地增加分布点数。

由上述的说明可知，对于将喷嘴孔配置在分配管下部的原有的分配器，液量较少时不能进行均匀分配，而对于本发明的分配器，由于喷嘴孔被配置在分配管的上部，故只要分配管大体保持水平，便可以以纵管内的液体获得相同的压力，所以即使液量较少时也能实现均匀的分配。

如上所述，本发明所涉及的液体分配器，通过将喷嘴孔设置在分配管的上部，可以使由多个喷嘴孔流出的液体流出量均匀，而且，若使液体的流落面具有一定的倾斜角度，通过在片状薄板的下端部形成凹凸，可以提高液体的分配效果，以进行均匀的分配。

在本发明所涉及的液体分配器中，有多个分配管(3)连接在主管(2)上，为了使连接在主管上靠近纵管(1)的部分处的分配管，能与连接在主管但远离纵管(1)的部分处的分配管流经有相同的液体量，最好如图2所示，使主管同倍呈圆锥形，在远离纵管处的主管的直径较大。在图2中，(3a)为连接在主管靠近纵管的分配管，(3b)为连接主管远离纵管(1)的部分处的分配管。在图2中略去了孔(4)。

可任意选择喷嘴孔的大小，形状及其位置。

下而参照附图说明本发明的不同的构成样式。

在本发明的液体分配器中，可如图3所示，在片状薄板上设置有作为液体扩散组件的凹凸(6)。

也可以如图4所示，在处下设置有作为液体扩散组件的若干个开孔(7)。

还可以如图5所示，在相应于喷嘴孔的位置处安装盖(10)，以防止由喷嘴孔流出的液体飞溅到外部。

在本发明液体分配中，还可以如图6所示，用除三角形之外的多角形管形成分配管。

还可以如图7所示，在片状薄板的下端部设置液体分流板(9)，并用相对于分配管轴相交叉方向一个个地或若干个若干个地向相反方向展开的方式形成液体分流板。

还可以如图8所示，在片状薄板的下端部设置下垂部件(12)，并用相对于分配管轴相交叉方向一个个地或若干个若干个地向相反方向形成下垂部件。

若采用本发明的分配管，便可以在物质和/或热交换塔内的充填物上均匀地分配液体。

下面依次说明本发明的实施形式。

1．本发明涉及到一种物质/或热交换塔用的液体分配器，其特征在于它是用于从物质和/或热交换塔的塔内上侧部分通过分配管向该塔的整个横剖面部分上分配供给被处理液体的液体分配器；

在沿前述塔的横剖面部分配置的分配管的上部侧面上，有至少一个喷嘴孔；

在该喷嘴孔的下方部分处安装有与该分配管表面相接触的、沿分配管纵向方向延伸的、其下侧端部与分配管相分离的片状基底材料，在该片状薄板的下侧端部形成有凹凸切口；

在位于喷嘴下方的分配管的侧面部分和/或片状薄板的上面部分处，形成有朝向与分配管轴相交叉方向的倾斜面或水平面。

2．本发明涉及到一种物质和/或热交换塔用的液体分配器，其特征在于它是用于从物质和/或热交换塔的塔内上侧部分处通过分配管向该塔的整个横剖面部分上分配供给被处理液体的液体分配器；

在沿前述的塔的横剖面部分配置的分配管的上部侧面上形成有至少一个喷嘴孔；

在该喷嘴孔的下方部分处安装有与该分配管表面相接触的、沿分配管纵向方向延伸的、其下侧端部与分配管相分离的片状基底材料，在该片状薄板的下侧端部处设置有液体分流板，并以相对于分配管轴相交叉方向一个个地或若干个若干个地向相反方向展开的方式形成该液体分流板；

在位于喷嘴下方的分配管的侧面部分和/或片状薄板的上面部分处，形成有朝向与分配管轴相交叉方向的倾斜面或水平面。

3．本发明涉及到一种物质和/或热交换塔用的液体分配器，其特征在于它是用于从物质和/或热交换塔的塔内上侧部分处通过分配管向该塔的整个横剖面部分上分配供给被处理液体的液体分配器；

在沿前述的塔的横剖面部分配置的分配管的上部侧面上形成有至少一个喷嘴孔；

在该喷嘴孔的下方部分处安装有与该分配管表面相接触的、沿分配管纵向方向延伸的、其下侧端部与分配管相分离的片状基底材料，在该片状薄板的下侧端部处连续地设置有下垂部件，并以相对于分配管轴相交叉方向一个个地或若干个若干个地向相反方向形成下垂部件。

在位于喷嘴下方的分配管的侧面部分和/或片状薄板的上面部分处，形成有朝向与分配管轴相交叉方向的倾斜面或水平面。

4．如上述第1项-第3项记载的液体分配器，它在片状薄板的表面上形成有作为液体扩散组件的凹凸。

5．如上述第1项-第3项记载的液体分配器，它在片状薄板的表面上形成有作为液体扩散组件的若干个开口。

6．如上述第1项-第3项记载的液体分配器，它在相应于分配管喷嘴孔的位置处还安装有用于防止液体飞溅用盖。

7．如上述第1项-第3项记载的液体分配器，它是用除三角形之外的多角形的管形成分配管的。

8．如上述第1项所记载的液体分配器，其片状薄板的下端部的凹凸切口部分，是由上方至下方左右弯折面形成的。

Claims (3)

1．一种物质和/或热交换塔用的液体分配器，其特征在于它是用于从物质和/或热交换塔的塔内上侧部分通过分配管向该塔的整个横剖面部分上分配供给被处理液体的液体分配器；

在沿前述塔的横剖面部分配置的分配管的上部侧面上，有至少一个喷嘴孔；

在该喷嘴孔的下方部分处安装有与该分配管表面相接触并沿分配管纵向方向延伸的、其下侧端部与分配管相分离的片状基底材料，在该片状薄板的下侧端部形成有凹凸切口；

在位于喷嘴下方的分配管的侧面部分和/或片状薄板的上面部分处，形成有朝向与分配管轴相交叉方向的倾斜面或水平面。

2．如权利要求1所述的物质和/或热交换塔用的液体分配器，其特征在于，在该片状薄板的下侧端部处不形成凹凸切口，而是设置有液体分流板，并以相对于分配管轴相交叉方向一个个地或若干个若干个地向相反方向展开的方式形成该液体分流板。

3．如权利要求1所述的物质和/或热交换塔用的液体分配器，其特征在于，在该片状薄板的下侧端部处不形成凹凸切口，而连续地设置有下垂部件，并以相对于分配管轴相交叉方向一个个地或若干个若干个地向相反方向形成该下垂部件。

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