CN107158730B - 一种防堵塞防壁流的填料塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防堵塞防壁流的填料塔。填料塔包括筒体、位于筒体内的填料和填料支撑栅，所述筒体下方设置有液体出口，所述液体出口连接有成品罐，所述筒体上方设置有进料口，筒体上还设置有气体出口，填料安装在筒体内，下部用填料支撑装置栅，所述筒体由第一部分、第二部分和第三部分从上至下依次连接而成，所述第二部分为圆锥台形，且第二部分下端的直径大于上端的直径，所述填料位于第二部分内，且填料叠加成圆锥台形。本发明的填料塔结构简单，使用方便，高温气体通过圆锥台形筒体时，速度加快，使壁面处的液体分离得更加快，同时气体与液体的接触面更大，接触更充分。

Description

一种防堵塞防壁流的填料塔
技术领域
本发明涉及一种防堵塞防壁流的填料塔，属于化工设备技术领域。
背景技术
填料塔是塔设备的一种，以塔内的填料作为气液两相间接触构件。液体从塔顶进入，通过液体分布器喷淋到填料上，与塔底上升的高温气体相互接触，达到分离的作用。液体在填料塔的分布均匀性，是影响填料塔分离的重要因素，不仅增强填料的传质性能，而且能够增加填料液膜厚度的均匀性以及提高填料塔的传质效果。现有的喷淋式液体分布器，主要是通过各分布小孔中喷出来液体，分布点流量主要由小孔直径决定，并通过孔速达到分布的均匀性，并且孔速高，分布的均匀性相对较好。但是孔速高，小孔直径就小，由于进料液压力通常是恒定的，细小颗粒容易在分布孔板上堆积，很容易使小孔堵塞，影响液体分布的均匀性，降低分离效率。同时，现有填料塔由于填料与塔壁间隙较大，液体倾向于向塔壁流动，产生壁流现象,严重影响传质、传热。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种防堵塞防壁流的填料塔。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种防堵塞防壁流的填料塔，包括筒体、位于筒体内的填料和填料支撑栅，所述筒体下方设置有液体出口，所述液体出口连接有成品罐，所述筒体上方设置有进料口，筒体上还设置有气体出口，填料安装在筒体内，下部用填料支撑装置栅，所述筒体由第一部分、第二部分和第三部分从上至下依次连接而成，所述第二部分为圆锥台形，且第二部分下端的直径大于上端的直径，所述填料位于第二部分内，且填料叠加成圆锥台形。
所述的一种防堵塞防壁流的填料塔，所述第一部分内还设置有液体分布器，所述液体分布器包括分布槽，所述分布槽底部设置有分布孔板，所述分布孔板上开设有通孔，所述分布槽顶部设置有分布盖，一活塞杆穿过所述分布盖连接一活塞，所述活塞位于分布槽内。
所述的一种防堵塞防壁流的填料塔，所述分布孔板上设置有通孔装置，所述通孔装置包括圆柱形的第一部分和圆锥形的第二部分，所述第一部分内具有螺纹，一螺栓拧入第一部分，所述第二部分内设置有钢球，所述钢球连接有一弹簧，所述弹簧一部分位于第一部分内。
所述的一种防堵塞防壁流的填料塔，所述分布盖上设置有两个通孔装置。
所述的一种防堵塞防壁流的填料塔，所述分布槽一侧下方设置有开口，一第一接管连接所述开口与分布盖上其中一个通孔装置。
所述的一种防堵塞防壁流的填料塔，所述进料口处连接有第二接管和第三接管，所述第二接管连接分布槽上的另一个通孔装置，第三接管连接分布孔板上的通孔装置。
所述的一种防堵塞防壁流的填料塔，所述填料外侧设置有多个填料罩，所述填料罩通过镶嵌的方式连接在一起。
所述的一种防堵塞防壁流的填料塔，所述填料罩的上方设置有防壁流圈。
本发明所达到的有益效果：
（1）高温气体通过圆锥台形筒体时，速度加快，使壁面处的液体分离得更加快，同时气体与液体的接触面更大，接触更充分；
（2）填料罩通过镶嵌的方式组合在一起，避免了填料内液体向塔壁的流动，避免了壁流现象，分离效率更高；
（3）填料罩和锥形筒体的斜度相适应，有效地减少填料罩与塔体之间的间隙；
（4）活塞的上下运动，保证分布槽下腔体的液体始终处于上下运动的状态，避免了细小颗粒在分布孔板上的堆积，从而避免堵塞现象。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是液体分布器的结构示意图。
图3是图2中AA向剖视图。
图4是图2中Ⅰ处的放大结构示意图。
图5是图2中Ⅱ处的放大结构示意图。
图6是图2中Ⅲ处的放大结构示意图。
图7是填料的结构示意图。
图8是防壁流圈的结构示意图。
图9是图7中圆圈处放大结构示意图。
图中：1、第一部分，2、第二部分，3、第三部分，4、成品罐，5、液体出口，6、去再沸器的液体出口，7、再沸器，8、来自再沸器的气液回流入口，9、填料支撑栅，10、填料，11、液体分布器，12、进料口，13、气体出口，14、冷凝器， 15、钢球a，16、弹簧a，17、分布孔板，18、第三接管，20、第二接管，21、肋板，22、分布槽，23、垫片，24、螺母，25、紧固螺栓，26、分布盖，27、螺栓b，28、弹簧b，29、钢球b，30、密封圈a，31、密封圈b，32、螺栓c，33、弹簧c，34、钢球c，35、第一接管，36、密封圈c，37、密封圈d，38、活塞杆，39、活塞，40、螺栓a，41、防壁流圈，42、填料罩a，43、填料罩b，44、填料罩c，45、填料罩d。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图所示，本发明的一种防堵塞防壁流的填料塔，包括筒体、位于筒体内的填料10和填料支撑栅9，所述筒体下方设置有液体出口5，所述液体出口5连接有成品罐4，所述筒体上方设置有进料口12，筒体上还设置有气体出口13，填料10安装在筒体内，下部用填料支撑栅9支撑，所述筒体由第一部分1、第二部分2和第三部分3从上至下依次连接而成，所述第二部分2为圆锥台形，且第二部分2下端的直径大于上端的直径，所述填料6位于第二部分2内，且填料6叠加成圆锥台形。所述第一部分1和第三部分3均为圆柱形。所述第一部分1、第二部分2和第三部分3的厚度相同，通过焊接连接在一起。其中第二部分2斜边与垂直方向的夹角为4度，角度不宜过大，有效避免填料塔尺寸过大。
更进一步地，所述筒体上方设置有冷凝器14，所述筒体下方设置有再沸器7。下落到塔釜的液体，一部分经再沸器7返回填料塔内，保证塔内液体的平衡，一部分储存到成品罐4。从塔顶采出的气体，一部分经冷凝器14返回塔内，已保证塔内气体的平衡，一部分收集起来。
更进一步地，所述第一部分内还设置有液体分布器11，所述液体分布器11包括分布槽22，所述分布槽22底部设置有分布孔板17，所述分布孔板17上均匀开设有通孔，通孔的直径不能太大，保证液体不致于一瞬间全部落到填料10上，以致于无法形成喷淋；所述分布槽22顶部设置有分布盖26，一活塞杆38穿过所述分布槽连接一活塞39，所述活塞39位于分布槽22内。
所述分布孔板17上设置有通孔装置，所述通孔装置包括圆柱形的第一部分和圆锥形的第二部分，所述第一部分内具有螺纹，一螺栓40拧入第一部分，所述第二部分内设置有钢球15，所述钢球15连接有一弹簧16，所述弹簧16一部分位于第一部分内。如图6所示，空心螺栓40与分布孔板17上的通孔装置相连，空心螺栓a 40开螺纹段孔径比螺栓冒孔径大，略大于弹簧a 16外径，弹簧a 16一部分塞到空心螺栓a 40开螺纹段孔中，一部分顶住钢球a15，防止钢球a 15轴向窜动；钢球a 15直径大于分布孔板17锥形孔最小直径和弹簧a 16内径。
所述分布盖26上设置有两个通孔装置。通孔装置的结构和原理与分布孔板17上的通孔装置相同。
所述分布孔板17通过紧固螺栓25与分布槽22固定，并通过密封圈37密封；分布盖26通过紧固螺栓25与分布槽22固定，通过密封圈c36密封；分布槽22下腔体开有孔，第一接管35一端与分布槽22下腔体开的孔通过焊接连接，一端与分布盖26上的其中一个通孔装置连接，分布槽22通过肋板21固定在第一部分1上；第三接管18一端和进料口12焊在一起，一端和分布孔板17的通孔装置焊在一起；第二接管20一端和进料口12焊在一起，一端和分布盖26的通孔装置焊在一起；活塞39直径和分布槽22孔径相同，活塞39和分布槽22形成间隙较小的配合，通过活塞杆38上下移动，活塞杆38通过密封圈a30、密封圈b31密封。
如图7、图8所示，防壁流圈41小端嵌在填料罩（42，43，44，45）上，大端和第二部分2形成间隙较小的配合，可以有效缓解下落液体流向塔壁，填料罩（42，43，44，45）以相互镶嵌的方式叠加在一起，并且填料罩（42，43，44，45）与第二部分2的斜度相适应，有效减少填料10和第二部分2之间的间隙。
本发明的填料塔在使用时，工作时，液体从进料口12进入，并分为两支，一支沿着第三接管18流到分布槽22下腔体，一支沿着第二接管20流入分布槽22上腔体，当活塞39向下移动时，分布槽22下腔体压强变大，上腔体压强变小，钢球a15和钢球c34下落堵住锥形孔，钢球b29打开，从进料口12进入的液体只能流到分布槽22上腔体，由于压强的突然变化，使得分布孔板17上小孔流速变大，喷淋面积变大，液体分布的更加均匀。经过液体分布器11的液体均匀分布在填料10上，由于填料罩42的特殊结构，避免了液体向塔壁的流动。下落到塔底的液体一部分经过去再沸器的液体出口6输送到再沸器7，经过再沸器7的作用后，通过来自再沸器的气液回流入口8回到塔底，高温气体来源于再沸器7，而再沸器7的原料为已经分离的液体，节约能源。另一部分液体经液体出口5直接输送到成品罐4。分离的气体经气体出口13输出，一部分储存起来，一部分经冷凝器14流回塔内。
当活塞39向上移动时，分布槽22下腔体压强变小，上腔体压强变大，钢球a15和钢球c34被顶开，钢球b29下落堵住锥形孔，从进料口12进入的液体通过第三接管18流到分布槽22下腔体，上腔体的液体通过第一接管35流到下腔体，由于压强的突然变化，下腔体的液体始终处于上下运动的状态，使得分布孔板17上的细小颗粒不至于堆积，而堵住分布孔板17上的小孔。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种防堵塞防壁流的填料塔，包括筒体、位于筒体内的填料和填料支撑栅，所述筒体下方设置有液体出口，所述液体出口连接有成品罐，所述筒体上方设置有进料口，筒体上还设置有气体出口，填料安装在筒体内，下部用填料支撑栅，其特征是，所述筒体由第一部分、第二部分和第三部分从上至下依次连接而成，所述第二部分为圆锥台形，且第二部分下端的直径大于上端的直径，所述填料位于第二部分内，且填料叠加成圆锥台形；所述第一部分内还设置有液体分布器，所述液体分布器包括分布槽，所述分布槽底部设置有分布孔板，所述分布孔板上开设有通孔，所述分布槽顶部设置有分布盖，一活塞杆穿过所述分布盖连接一活塞，所述活塞位于分布槽内， 所述分布孔板上设置有通孔装置，所述通孔装置包括圆柱形的第一部分和圆锥形的第二部分，所述第一部分内具有螺纹，一螺栓拧入第一部分，所述第二部分内设置有钢球，所述钢球连接有一弹簧，所述弹簧一部分位于第一部分内，所述填料外侧设置有多个填料罩，所述填料罩通过镶嵌的方式连接在一起，并且与第二部分的斜度相适应。
2.根据权利要求1所述的一种防堵塞防壁流的填料塔，其特征是，所述分布盖上设置有两个通孔装置。
3.根据权利要求2所述的一种防堵塞防壁流的填料塔，其特征是，所述分布槽一侧下方设置有开口，一第一接管连接所述开口与分布盖上其中一个通孔装置。
4.根据权利要求3所述的一种防堵塞防壁流的填料塔，其特征是，所述进料口处连接有第二接管和第三接管，所述第二接管连接分布槽上的另一个通孔装置，第三接管连接分布孔板上的通孔装置。
5.根据权利要求1所述的一种防堵塞防壁流的填料塔，其特征是，所述填料罩的上方设置有防壁流圈。
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