CN113639071A - 一种折流式火炬气水封罐 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种折流式火炬气水封罐，以解决现有技术密封水波动会造成水封罐内部气液界面波动，从而造成水封压力波动，甚至造成火炬气脉冲式排放，从而造成火炬脉冲式燃烧的缺点。其包括卧式筒体，筒体一端顶部设置有火炬气入口和火炬气入口管，底部设置有补水口，另一端顶部设置有火炬气出口，底部设置有溢流液体排放口，还包括气相均布盘、折流内筒、折流外筒、溢流圆筒和整流孔板，火炬气入口管深入到折流内筒空间，气相均布盘安装于火炬气入口管底部，折流内筒开口朝上，位于火炬气入口管下部，折流外筒开口朝下，罩在折流内筒上部，整流孔板竖直安装于水封罐卧式筒体截面上。

Description

一种折流式火炬气水封罐
技术领域
本发明属于炼油化工火炬气收集与处理技术领域，特别涉及一种折流式火炬气水封罐。
背景技术
为防止空气渗入可燃气体排放系统发生爆炸、或转移流量、或为排放系统建立背压，火炬与排放系统干管之间常采用水封罐来作为隔离措施。
SH3009-2013规范要求：水封罐应具有撇除水面上积聚的凝结液的功能，并应能够分离直径大于和等于600μm的水滴；水封罐气体入口应采用有效的气体分布结构，以防止由于密封水波动造成火炬脉冲式燃烧。在多年的设计实践中发现以上两点对水封罐的设计来讲是必须注意的核心内容。
当排放系统中的泄放气体冲破水封冲击在水封水内部会对水封罐内的水封水体造成冲击。密封水的波动的波动会造成水封罐内部气液界面的波动，从而造成水封压力的波动，如果波动过于剧烈，会造成火炬气脉冲式的排放，相对地造成火炬脉冲式的燃烧，这一工况应当予以避免，因此水封罐气体入口气体分布结构显得尤为重要。
公告号为CN209725318U的中国专利公开了一种用于高空火炬的水封罐，属于高架火炬的水封罐技术领域。其包括水封罐体，水封罐体上设置有气体进口管、气体出口管，气体进口管、气体出口管均与水封罐体连通，水封罐体内设置有气液隔离管，气液隔离管的底端面与水封罐体的内底壁保持间隔；气体进口管插入到气液隔离管内并与气液隔离管连通，气体进口管上包覆于气液隔离管内的内管体设置为异径管，内管体的大头部设置于内管体的小头部的下方，气液隔离管的内侧壁上周向设置有导向肋板，导向肋板的端面与内管体的外侧壁连接。该技术可以有效保持水封罐液体稳定、减少火炬气带液、及减轻气体进口管抖动。但其缺点是：当排放系统中的泄放气体冲破水封冲击在水封水内部会对水封罐内的水封水体造成冲击，密封水的波动的波动会造成水封罐内部气液界面的波动，从而造成水封压力的波动，如果波动过于剧烈，会造成火炬气脉冲式的排放，相对地造成火炬脉冲式的燃烧。现有技术的缺点是本发明要解决的，并且是本发明的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种折流式火炬气水封罐，以解决现有技术中当排放系统中的泄放气体冲破水封冲击在水封水内部会对水封罐内的水封水体造成冲击，密封水的波动会造成水封罐内部气液界面的波动，从而造成水封压力的波动，如果波动过于剧烈，会造成火炬气脉冲式的排放，相对地造成火炬脉冲式的燃烧的缺点，使用本发明折流式火炬气水封罐，可在有效撇除水面积液、实现有效水封的同时采用折流入口气体分布结构阻止液面过量波动，实现水封罐的平稳运行。
本发明提供一种折流式火炬气水封罐，包括筒体，所述筒体为卧式罐体，筒体的一端顶部设置有火炬气入口和火炬气入口管，底部设置有补水口，筒体的另一端顶部设置有火炬气出口，底部设置有溢流液体排放口，其特征值在于：该折流式火炬气水封罐还包括气相均布盘、折流内筒、折流外筒、溢流圆筒和整流孔板，气相均布盘、折流内筒、折流外筒、溢流圆筒和整流孔板均设置在筒体内部，所述火炬气入口管、折流内筒和折流外筒同轴布置，且其轴线与筒体的轴线垂直，火炬气入口管深入到折流内筒空间，气相均布盘安装于火炬气入口管底部，折流内筒开口朝上，位于火炬气入口管下部，折流外筒开口朝下，罩在折流内筒上部，整流孔板竖直安装于水封罐卧式筒体截面上，靠近火炬气入口管，溢流圆筒安装于水封罐底部并与火炬气出口相同的一侧，溢流液体排放口位于溢流圆筒的底部。
本发明所述一种折流式火炬气水封罐，其进一步技术特征在于：所述折流内筒与折流外筒都固定于火炬气入口管，折流内筒为底部封闭，顶部开口的圆筒结构，位于火炬气入口管底部，其底面距离火炬气入口管底部一段距离，一段距离，这一距离应保证折流外筒顶板与折流内筒顶部边沿形成的节流通道截面积应为折流内筒与火炬气入口管之间形成的环形空间截面积的1.5～2倍。
本发明所述一种折流式火炬气水封罐，其进一步技术特征在于：所述折流外筒为顶部封闭，底部开孔的圆筒结构，罩在折流内筒顶部，火炬气入口管穿过折流外筒顶板，其顶面距离折流内筒顶部一段距离，这一距离应保证折流外筒顶板与折流内筒顶部边沿形成的节流通道截面积应位于折流内筒与火炬气入口管之间形成的环形空间截面积的1.5～2倍。
本发明所述一种折流式火炬气水封罐，其进一步技术特征在于：所述火炬气入口管与折流内筒之间形成的环形流道截面积应位于2～3倍的火炬气入口管截面积；折流内筒与折流外筒之间的环形流道截面积应位于3～4倍的火炬气入口管截面积。
本发明所述一种折流式火炬气水封罐，其进一步技术特征在于：所述整流孔板位于水封罐内部靠近入口管安装，其上布满开孔，开孔形式可采用圆孔、方形、长方形等各种形式；整流孔板的主要作用为防止火炬气入口来流火炬气对水封液体的冲击波动向水封罐后方传播造成水封液面的波动从而影响水封罐的平稳运行；整流孔板的开孔率应尽可能地大从而减小整流孔板对来流的阻滞，实际开孔率在65%～70%之间即可。
本发明所述一种折流式火炬气水封罐，其进一步技术特征在于：所述溢流圆筒顶部水平，布置于水封罐内部与火炬气入口相对的一端，溢流圆筒形成的空间用于接收溢流液体；圆形溢流边沿较之其他结构具有更长的溢流长度；溢流液体排放口位于溢流圆筒底部安装于水封罐筒体上，作为溢流液体的排放口。
本发明主要用于炼油化工火炬气收集与处理装置中，其与现有技术相比的优点是：1）本发明所述一种折流式火炬气水封罐，火炬气入口管底部设置气相均布盘，可降低气相来流的不规则扰动；2）火炬气入口流道采用折流流道的形式，增大了气体的缓冲空间，降低了气流速度；将圆形截面流动变为环形截面流动，截面速度更加均匀。进一步利用整流孔板消除液面波动，利用溢流圆筒撇除积液，结构简单效果好，3）火炬气入口管、折流内筒与折流外筒共同组成折流通道，火炬气经火炬气入口管首先冲击在折流内筒底板之上，然后折流向上通过火炬气入口管与折流内筒之间形成的环形流道冲击在折流外筒的顶板，继而再次折流通过折流内筒与折流外筒之间的环形流道向下流动冲击在水封水体之上，因此本发明通过折流通道可改变气体流向，增大气体缓冲空间，提高冲击在水封水上气体流速的均匀程度，降低来流气相流速，避免强烈冲击；4）本发明通过安装于卧罐入口附近的整流孔板对气相与液相进行整流，可阻止液相与气相波动向卧罐后部空间的传播；5）本发明通过在卧罐后部安装溢流圆筒与对应的溢流液体排放口，可有效撇除液面积液。
下面用附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细说明，但并不限制本发明的使用范围。
附图说明
图1是本发明一种折流式火炬气水封罐主视图。
图2是本发明一种折流式火炬气水封罐的气相均布盘示意图。
图3是本发明一种折流式火炬气水封罐的折流式入口三维视图。
图4是本发明一种折流式火炬气水封罐的整流孔板示意图。
其中，图1～4中：1-火炬气入口，2-火炬气入口管，3-折流内筒，4-折流外筒，5-整流孔板，6-补水口，7-溢流圆筒，8-溢流液体排放口，9-火炬气出口，10-气相均布盘，11-筒体。
具体实施方式
如图1～4，本发明一种折流式火炬气水封罐，包括筒体11，所述筒体11为卧式罐体，筒体11的一端顶部设置有火炬气入口1和火炬气入口管2，底部设置有补水口6，筒体11的另一端顶部设置有火炬气出口9，底部设置有溢流液体排放口8，该折流式火炬气水封罐还包括气相均布盘10、折流内筒3、折流外筒4、溢流圆筒7和整流孔板5，气相均布盘10、折流内筒3、折流外筒4、溢流圆筒7和整流孔板5均设置在筒体11内部，所述火炬气入口管2、折流内筒3和折流外筒4同轴布置，且其轴线与筒体11的轴线垂直，火炬气入口管2深入到折流内筒3空间，气相均布盘10安装于火炬气入口管2底部，折流内筒3开口朝上，位于火炬气入口管2下部，折流外筒4开口朝下，罩在折流内筒3上部，整流孔板5竖直安装于水封罐卧式筒体11截面上，靠近火炬气入口管2；补水口6位于入口管2的一侧且安装于筒体11的底部；溢流圆筒7安装于水封罐内部与火炬气出口9相同的一侧，溢流液体排放口8位于溢流圆筒7的底部。
所述火炬气入口管2内的火炬气竖直向下流动，火炬气入口管2顶部为法兰形式的火炬气入口1，底部深入到折流内筒3距离折流内筒3底部一段距离，火炬气入口管2底部为气相均布板10，气相均布盘10主要作用为降低来流火炬气的不规则扰动。
折流内筒3与折流外筒4都固定于火炬气入口管2。折流内筒3为底部封闭，顶部开口的圆筒结构，位于火炬气入口管2底部，其底面距离火炬气入口管2底部一段距离，这一距离应保证入口管2底部边沿与折流内筒3底板形成的节流通道截面积应位于火炬气入口管2的截面积的1.5～2倍；折流外筒4为顶部封闭，底部开孔的圆筒结构，罩在折流内筒3顶部，火炬气入口管2穿过折流外筒4顶板，其顶面距离折流内筒3顶部一段距离，这一距离应保证折流外筒4顶板与折流内筒3顶部边沿形成的节流通道截面积应为折流内筒3与火炬气入口管2之间形成的环形空间截面积的1.5～2倍。
火炬气入口管2、折流内筒3与折流外筒4共同形成折流通道。火炬气经火炬气入口管2首先冲击在折流内筒3底板之上，然后折流向上通过火炬气入口管2与折流内筒3之间形成的环形流道冲击在折流外筒4的顶板，继而再次折流通过折流内筒3与折流外筒4之间的环形流道向下流动冲击在水封水体之上。火炬气入口管2与折流内筒3之间形成的环形流道截面积为2～3倍的火炬气入口管2的截面积；折流内筒3与折流外筒4之间的环形流道截面积为3～4倍的火炬气入口管2截面积。
整流孔板5位于水封罐内部靠近入口管2安装，其上布满开孔，开孔形式可采用圆孔、方形、长方形等各种形式；整流孔板5的主要作用为防止火炬气入口2来流火炬气对水封液体的冲击波动向水封罐后方传播造成水封液面的波动从而影响水封罐的平稳运行。整流孔板5上均匀布满整流圆孔，整流圆孔直径在20~30毫米范围内，整流圆孔整体上呈现出正三角形布置。整流孔板5的开孔率应尽可能地大从而减小整流孔板5对来流的阻滞，实际开孔率在65%～70%之间即可。整流孔板5距离折流外筒4最外缘约200～300毫米，整流孔板5的外径与筒体11的内径一致。
溢流圆筒7顶部水平，布置于水封罐内部与火炬气入口2相对的一端，溢流圆筒7形成的空间用于接收溢流液体；圆形溢流边沿较之其他结构具有更长的溢流长度；溢流液体排放口8位于溢流圆筒7底部安装于水封罐筒体11，作为溢流液体的排放口。所述溢流圆筒7通常为圆筒形结构，其筒体直径约为300～500mm，溢流圆筒7的高度约为1/2～3/4的卧式筒体6内径。
如附图1所示，本发明的工作过程为：首先火炬气来流通过火炬气入口1进入火炬气入口管2，通过入口底部的折流通道，折流通道由火炬气入口管2、折流内筒3与折流外筒4共同形成，通过折流通道降低气相来流的不规则扰动，降低来流气相的动能，降低轴向速度的不均匀度，抑制气相来流对入口端水流的冲击；水封水通过补水口6进入水封罐内部；之后通过安装于卧罐入口附近的整流孔板5对气相与液相进行整流，阻止液相与气相波动向卧罐后部空间的传播；在水封罐的尾部溢流圆筒7对应溢流液体排放口8，撇除液面积液，稳定水封液位；火炬气通过火炬气出口9通向火炬设施。

Claims (10)

1.一种折流式火炬气水封罐，包括筒体，所述筒体为卧式罐体，筒体的一端顶部设置有火炬气入口和火炬气入口管，底部设置有补水口，筒体的另一端顶部设置有火炬气出口，底部设置有溢流液体排放口，其特征值在于：该折流式火炬气水封罐还包括气相均布盘、折流内筒、折流外筒、溢流圆筒和整流孔板，气相均布盘、折流内筒、折流外筒、溢流圆筒和整流孔板均设置在筒体内部，所述火炬气入口管、折流内筒和折流外筒同轴布置，且其轴线与筒体的轴线垂直，火炬气入口管深入到折流内筒空间，气相均布盘安装于火炬气入口管底部，折流内筒开口朝上，位于火炬气入口管下部，折流外筒开口朝下，罩在折流内筒上部，整流孔板竖直安装于水封罐卧式筒体截面上，靠近火炬气入口管，溢流圆筒安装于水封罐底部并与火炬气出口相同的一侧，溢流液体排放口位于溢流圆筒的底部。
2.根据权利要求1所述的一种折流式火炬气水封罐，其特征在于：所述折流内筒与折流外筒都固定于火炬气入口管上，折流内筒为底部封闭，顶部开口的圆筒结构，位于火炬气入口管底部，其底面距离火炬气入口管底部一段距离，这一距离应保证折流外筒顶板与折流内筒顶部边沿形成的节流通道截面积为折流内筒与火炬气入口管之间形成的环形空间截面积的1.5～2倍。
3.根据权利要求1所述的一种折流式火炬气水封罐，其特征在于：所述折流外筒为顶部封闭，底部开孔的圆筒结构，罩在折流内筒顶部，火炬气入口管穿过折流外筒顶板，其顶面距离折流内筒顶部一段距离，这一距离应保证折流外筒顶板与折流内筒顶部边沿形成的节流通道截面积为折流内筒与火炬气入口管之间形成的环形空间截面积的1.5～2倍。
4.根据权利要求1所述的一种折流式火炬气水封罐，其特征在于：所述火炬气入口管与折流内筒之间形成的环形流道截面积为2～3倍的火炬气入口管截面积。
5.根据权利要求1所述的一种折流式火炬气水封罐，其特征在于：所述折流内筒与折流外筒之间的环形流道截面积为3～4倍的火炬气入口管截面积。
6.根据权利要求1所述的一种折流式火炬气水封罐，其特征在于：所述整流孔板上布满开孔，开孔形式采用圆孔、方形或长方形。
7.根据权利要求1或6所述的一种折流式火炬气水封罐，其特征在于：所述整流孔板的开孔率在65%～70%之间。
8.根据权利要求6所述的一种折流式火炬气水封罐，其特征在于：所述整流孔板上的开孔形式采用圆孔，圆孔直径在20～30毫米范围内，圆孔呈现出正三角形布置。
9.根据权利要求1或6所述的一种折流式火炬气水封罐，其特征在于：所述整流孔板距离折流外筒最外缘200～300毫米，整流孔板的外径与筒体的内径一致。
10.根据权利要求1所述的一种折流式火炬气水封罐，其特征在于：所述溢流圆筒顶部水平，溢流圆筒为圆筒形结构，其筒体直径为300～500mm，溢流圆筒的高度为1/2～3/4的卧式筒体内径。
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CN115945800B (zh) * 2022-12-15 2024-05-28 东莞市科诗特技术有限公司 一种水压均衡的激光加工头

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