CN104624148B - 带收集槽式液体分布器 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种带收集槽式液体分布器,采用一级盘式收集和一级或两级槽式分布。一级槽式分布适用于仅收集分布上段填料流下来的液相物料的情况;两级槽式分布适用于将上段填料流下来的液相物料与中间进料均匀混合后再分布,在一级槽上部设置液体收集盘,由防壁流环、收集盘、升气筒挡液板、升气筒组成,将上段填料流下来的液相物料与中间进料均匀混合,沿着收集盘底板开孔流入一级槽,缓解了一级槽布液区的液面波动问题,布液区平稳的液体经一级槽分配盒侧壁开设布液孔,分布到分布槽中。消除了一级槽大尺度的不良分布,从而保证进入分布槽液体分布的均匀性。一级槽为全连通槽,既保证多点分布均匀的要求,又保证长周期运行的工程要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工塔内件设备,特别涉及一种带收集槽式液体分布器。
背景技术
填料塔是非常重要的气液传质设备,具有分离效率高、通量大、压降低、持液量小等优点,并且在真空操作、热敏物系的分离和节能等方面具有优越性,所以在化工、炼油、轻工、制药以及原子能工业中得到了广泛的应用。均匀分布的液体分布器是充分发挥填料塔内填料性能的前提条件,液体没有良好的初始分布,会造成填料塔效率及产品质量大幅下降。因此,作为填料塔内的重要部件,要求液体分布器具有良好的分布性能。
带收集的液体分布器一般位于两段填料之间(下段填料的顶部),将进塔液相物料,和/或上段填料流下来的液相物料均匀分布于整个的塔横截面上,形成液体的初始分布,使得液相能够均匀的喷洒在填料层顶部表面,为塔内气液相接触提供较大的接触面积,从而使填料的效率得到充分的发挥。液体分布器有多种多样的结构形式,包括喷嘴式、排管式等压力型液体分布器和槽式、盘式等重力型液体分布器。
带收集槽式液体分布器是填料塔中应用最广的一种分布器,是一种典型的重力型液体分布器,主要由收集器,及多个互相平行、保持一定间距布置于塔内的分布槽组成。气体自下而上穿过槽间空隙流动;从收集器收集的液体通过分布槽上的布液孔均匀的淋降到填料层上面。带收集槽式液体分布器具有气相阻力低,液体负荷大,防堵性较好,以及收集液体的优点。根据液体分布次数可以将其分成一级槽式分布器、两级槽式分布器和多级槽式分布器。
分布槽式液体分布器一般由主槽(一级槽)和多个具有一定间距、平行布置于塔内的分槽(分布槽)组成。回流液和进料液体由液体收集盘收集后流入一级槽,一级槽将其分配到各个分布槽中,再由分布槽实现整个塔截面的液体均匀分布。
为了保证槽式液体分布器的分布质量,除了要求分布槽有足够的分布点密度之外,还要保证各个分布点具有相同的流量,因此要求各个槽内液位高度相同,保证各个分布槽处于同一个水平面上;一级槽液体分配要均匀;安装时要保持各个槽体的足够的水平度,以免形成槽体两端过大的液面落差。
传统槽式液体分布器的一级槽为矩形截面的敞开式结构,其底板开设布液孔,经布液孔流入分布槽内,无法收集来自上段填料流下来的液相物料,使得上段填料的自分布液相物料与中间进料无法正常混合,从而影响液体的均匀分布。
发明内容
本发明的目的在于,克服上述传统槽式液体分布器存在的不足,提供一种带收集槽式液体分布器。本发明的技术方案如下:
一种带收集槽式液体分布器;包括防壁流环1、收集盘2、升气筒挡液板3、升气筒4、分布槽6和分布槽连通器12;其特征是防壁流环1与塔壁呈30°~85°角度向下倾斜,防壁流环下沿延伸到收集盘2中;在收集盘2内设置有升气筒4,在升气筒4上设置升气筒挡液板3,挡液板呈120°~150°角度向下倾斜;分布槽6槽与槽之间设置有分布槽连通器12相互连通;分布槽6侧壁上部开设溢流孔7,分布槽6侧壁下部开设分布孔8。通常称为一级槽式分布。
一种带收集槽式液体分布器(两级槽式分布);包括防壁流环1、收集盘2、升气筒挡液板3、升气筒4、一级槽5和分布槽6;其特征是防壁流环1与塔壁呈30°~85°角度向下倾斜,防壁流环下沿延伸到收集盘2中;在收集盘2内设置有升气筒4,在升气筒4上设置升气筒挡液板3,挡液板呈120°~150°角度向下倾斜;在收集盘2下设置有一级槽5;一级槽5为全连通槽,一级槽5分配盒侧壁开设布液孔9的数量及孔径与分布槽6对应设置,分布槽6两槽为一组,两槽之间依靠连通器相互连通。通常称为两级槽式分布。
一级槽5全连通的形式是多边形全连通,或是多个槽通过连通器11连通。
一级槽5全连通中间为平行长方形槽,外侧为带有弯折的多边形槽。
一级槽5分配盒侧壁开设布液孔9;在一级槽5侧壁上部可以开设溢流孔10。
所述的分布槽为平底方槽或者尖底槽,多个槽相互独立,或者部分连通。
所述的收集盘2底板开设升气孔是圆孔、方孔或长方孔的形式。
详细说明如下:
本发明在只收集分布上段填料流下来的液相物料的情况时,采用仅有一级槽式分布的带收集槽式液体分布器。
带收集槽式液体分布器(一级槽式分布);包括防壁流环1、收集盘2、升气筒挡液板3、升气筒4、分布槽6和分布槽连通器12;其特征是防壁流环1与塔壁呈30°~85°角度向下倾斜,防壁流环下沿延伸到收集盘2中;在收集盘2内设置有升气筒4,在升气筒4上设置升气筒挡液板3,挡液板呈120°~150°角度向下倾斜;分布槽6槽与槽之间设置有分布槽连通器12相互连通;分布槽6侧壁上部开设溢流孔7,分布槽6侧壁下部开设分布孔8。
所述的分布槽6为平底方槽或者尖底槽,多个槽依靠分布槽连通器12相互连通。
所述的分布槽6侧壁下部开设分布孔8是圆孔或三角形。
所述的分布槽侧壁上部开设溢流孔7是圆孔、椭圆孔、方孔或三角孔的形式。
在分布槽上部设置液体收集盘(由防壁流环1、收集盘2、升气筒挡液板3、升气筒4组成),将上段填料流下来的液相物料充分收集,沿着收集盘底板开孔流入分布槽,缓解了分布槽布液区的液面波动问题,使得分布槽液体分布更均匀,
分布槽6可以为平底方槽或者尖底槽,分布槽6侧壁下部开设适当大小的液体分布孔8,分布槽分布孔8是圆孔或三角形孔。分布槽6侧壁上部开设溢流孔7,溢流孔7可以是圆孔、椭圆孔、方孔或三角孔等多种形式。
本发明改变了以前的百叶窗式液体收集器和槽式液体分布器组合占用空间大的缺点,改用带收集式槽式以后有效的节省空间高度。
本发明在既有上段填料流下来的液相物料,又有中间进料的情况时,需要液相充分混合再分布,采用带有两级槽式分布的带收集槽式液体分布器。
带收集槽式液体分布器(两级槽式分布)包括防壁流环1、收集盘2、升气筒挡液板3、升气筒4、一级槽5、分布槽6组成。防壁流环1与塔壁呈30°~85°角度向下倾斜,将沿塔壁流下的液相物料收集到收集盘2中;升气筒挡液板3呈120°~150°角度向下倾斜,将上段填料自分布下来液相物料收集到收集盘2中;一级槽5由多个平行及弯折的分布槽组成;分布槽6侧壁上部开设溢流孔7,分布槽6侧壁下部开设分布孔8。
所述的一级槽5是一个环路弯折全连通;或是多个槽通过连通器连通,其中间为平行长方形槽,外侧为带有弯折的多边形槽。
所述的分布槽6为平底方槽或者尖底槽,多个槽相互独立。
一级槽5分配盒侧壁开设布液孔9是圆孔或是其他形式孔,一级槽5分配盒侧壁开设布液孔9的数量及孔径与分布槽6对应设置。
一级槽5侧壁上部开设溢流孔10,溢流孔10是圆孔、椭圆孔、方孔或三角孔的形式。
所述的分布槽6侧壁下部开设分布孔8是圆孔、椭圆孔、方孔或三角孔的形式。
所述的分布槽侧壁上部开设溢流孔7是圆孔、椭圆孔、方孔或三角孔的形式。
在一级槽上部设置液体收集盘(由防壁流环1、收集盘2、升气筒挡液板3、多边形或圆形升气筒4组成),将上段填料流下来的液相物料与中间进料均匀混合,沿着收集盘底板开孔流入一级槽,缓解了一级槽布液区的液面波动问题,使得一级槽液体分布更均匀。
全连通式一级槽由传统的长方形槽变为带有折弯的多边形槽,使得分布槽径向流量分布均等,避免流体流经路径长度不等,导致分布槽一侧流量过大,一侧过小的问题,改善了一级槽到分布槽分布均匀性。
一级槽5为长方形及带折弯的多边形槽,一级槽5为全连通槽,全连通的形式可以是多边形全连通,也可以是多个槽通过连通器11连通。一级槽5的全连通结构能够消除液面落差及偏流,保证槽内液面的水平度。
一级槽连通器11是连通槽或者连通管,一级槽5之间通过连通器11两两连通或全部连通。
一级槽5分配盒侧壁开设布液孔9,布液孔9可以是圆孔或是其他形状的孔。在一级槽5侧壁上部可以开设溢流孔10,以增加分布器的操作弹性,溢流孔10可以是圆孔、椭圆孔、方孔或三角孔等多种形式。
分布槽6可以为平底方槽或者尖底槽,分布槽6侧壁下部开设适当大小的液体分布孔8,分布槽分布孔8是圆孔或三角形孔。分布槽6侧壁上部开设溢流孔7,溢流孔7可以是圆孔、椭圆孔、方孔或三角孔等多种形式。
本发明的优点是:采用一级盘式收集和一级或两级槽式分布。一级槽式分布适用于仅收集分布上段填料流下来的液相物料的情况;两级槽式分布适用于将上段填料流下来的液相物料与中间进料均匀混合后再分布,在一级槽上部设置液体收集盘(由防壁流环1、收集盘2、升气筒挡液板3、升气筒4组成),将上段填料流下来的液相物料与中间进料均匀混合,沿着收集盘底板开孔流入一级槽,缓解了一级槽布液区的液面波动问题,使得一级槽液体分布更均匀,布液区平稳的液体经一级槽5分配盒侧壁开设布液孔9,分布到分布槽6中。这种设计消除了一级槽大尺度的不良分布,从而保证进入分布槽6液体分布的均匀性。一级槽5为全连通槽,保证一级槽5液体进入分布槽6后,两侧流动距离大致相等,两侧流量基本一致,既保证多点分布均匀的要求,又保证长周期运行的工程要求。
本发明改变了以前的百叶窗式液体收集器和槽式液体分布器组合占用空间大的缺点,改用带收集式槽式以后有效的节省空间高度。
附图说明
图1带收集槽式液体分布器(两级槽式分布)三维图;
图2带收集槽式液体分布器(两级槽式分布)侧视图;
图3带收集槽式液体分布器(一级槽式分布)三维图;
图4带收集槽式液体分布器(一级槽式分布)侧视图;
图5带环路弯折全连通一级槽液体分布器俯视图;
图6带四根一级槽液体分布器俯视图;
其中:1-防壁流环;2-收集盘;3-升气筒挡液板;4-升气筒;5-一级槽;6-分布槽;7-分布槽溢流孔;8-分布槽分布孔;9-一级槽布液孔;10-一级槽溢流孔;11-一级槽连通器;12-分布槽连通器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明:
实施例1
如图1和图2所示,本发明的带收集槽式液体分布器,主要由一级槽5、分布槽6和液体收集盘(由防壁流环1、收集盘2、升气筒挡液板3、升气筒4组成)构成,一级槽5为全连通槽,全连通的形式是多边形全连通。在一级槽5上部设置液体收集盘(由防壁流环1、收集盘2、升气筒挡液板3、升气筒4组成),将上段填料流下来的液相物料与中间进料均匀混合,布液区平稳的液体经一级槽5分配盒侧壁开设布液孔9流入分布槽6中,开孔位置与分布槽相对应,分布槽侧壁下部开设分布孔8。
对于带两根一级槽的液体分布器,一级槽的弯折连通为环路弯折全连通形式,如图1所示。
液体从一级槽分配盒侧壁布液孔9流入分布槽6中,并在分布槽6中形成一定的液位,在重力作用下,液体经过分布槽分布孔8流出。
当液体负荷过大,液体由一级槽溢流孔10流出,形成液体经过分布器的初始分配。
一级槽的弯折全连通,弯折程度保证一级槽液体进入分布槽后,两侧流动距离大致相等,左右两侧流量基本一致。
实施例2
如图1及图6所示,本发明的带收集槽式液体分布器,主要由一级槽5、分布槽6和液体收集盘(由防壁流环1、收集盘2、升气筒挡液板3、升气筒4组成)构成,一级槽5为带有弯折的连通槽,通过连通器11两两连通或全部连通。在一级槽5上部设置液体收集盘(由防壁流环1、收集盘2、升气筒挡液板3、升气筒4组成),将上段填料流下来的液相物料与中间进料均匀混合,布液区平稳的液体经一级槽5分配盒侧壁开设布液孔9流入分布槽6中,开孔位置与分布槽相对应,分布槽侧壁下部开设分布孔8。
对于带四根一级槽的液体分布器,一级槽包括长方形槽及中间带有弯折的多边形槽,一级槽为全连通槽。
从一级槽5底部流下的液体进入分布槽6中,并在分布槽6中形成一定的液位,在重力作用下,液体经过分布槽分布孔8流出。
当液体负荷过大,液体由一级槽溢流孔10流出,形成液体经过分布器的初始分配。
一级槽5的弯折全连通,弯折程度保证一级槽5液体进入分布槽6后,两侧流动距离大致相等,左右两侧流量基本一致。
带收集的弯折全连通槽式液体分布器,既适用带二根一级槽的液体分布器和带四根一级槽的液体分布器,也适用于仅一根一级槽的液体分布器。与传统结构相比,本发明收集全面,混合充分,布液均匀,结构简单,制造安装简便,一级槽内可保持一定的平稳液位,从而保证了全塔截面的总体分布均匀;一级槽全连通,保证一级槽液体进入分布槽后,两侧流动距离大致相等,左右两侧流量基本一致,从而使液体分布均匀。
以工程应用直径Φ9.8m大型减压塔塔内槽式液体分布器为例,相同负荷下,目前应用的槽式液体分布器,一级槽液位偏差10mm,分布槽液位偏差14mm;而应用本发明的带有溢流堰的弯折连通槽式液体分布器,一级槽液位偏差2mm,分布槽液位偏差2mm。应用本发明大幅提高了槽式液体分布器液体分布的均匀性
本发明提出的带收集槽式液体分布器,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,来实现本技术发明。特别需要指出的是,所有相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 (8)
1.一种带收集槽式液体分布器;包括防壁流环(1)、收集盘(2)、升气筒挡液板(3)、升气筒(4)、分布槽(6)和分布槽连通器(12);其特征是防壁流环(1)与塔壁呈30°~85°角度向下倾斜,防壁流环下沿延伸到收集盘(2)中;在收集盘(2)内设置有升气筒(4),在升气筒(4)上设置升气筒挡液板(3),挡液板呈120°~150°角度向下倾斜;分布槽(6)槽与槽之间设置有分布槽连通器(12)相互连通;分布槽(6)侧壁上部开设溢流孔(7),分布槽(6)侧壁下部开设分布孔(8)。
2.一种带收集槽式液体分布器;包括防壁流环(1)、收集盘(2)、升气筒挡液板(3)、升气筒(4)、一级槽(5)和分布槽(6);其特征是防壁流环(1)与塔壁呈30°~85°角度向下倾斜,防壁流环下沿延伸到收集盘(2)中;在收集盘(2)内设置有升气筒(4),在升气筒(4)上设置升气筒挡液板(3),挡液板呈120°~150°角度向下倾斜;在收集盘(2)下设置有一级槽(5);一级槽(5)为全连通槽,一级槽(5)分配盒侧壁开设布液孔(9)的数量及孔径与分布槽(6)对应设置,分布槽(6)两槽为一组,两槽之间依靠连通器相互连通。
3.如权利要求2所述的分布器,其特征是一级槽(5)全连通的形式是多边形全连通,或是多个槽通过连通器(11)连通。
4.如权利要求3所述的分布器,其特征是一级槽(5)全连通中间为平行长方形槽,外侧为带有弯折的多边形槽。
5.如权利要求3所述的分布器,其特征是一级槽(5)分配盒侧壁开设布液孔(9);在一级槽(5)侧壁上部开设溢流孔(10)。
6.如权利要求1或2所述的分布器,其特征是所述的分布槽为平底方槽或者尖底槽,多个槽相互独立,或者部分连通。
7.如权利要求1或2所述的分布器,其特征是所述的收集盘(2)底板开设升气孔是圆孔或方孔。
8.如权利要求7所述的分布器,其特征是所述的方孔为长方孔。
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