CN1179771C - 用于要被偏转的液体射流的引导构件 - Google Patents

Abstract

引导构件(1)允许一种液体(3)从容器(2)流出之后被偏转到容器下方的一个目标上。偏转借助于一块成形材料板发生，该板被安排在容器的一个出口孔(20)前方，并且对所述射流(30)再成形和进一步引导，使液体在成形材料板的下端(17)被传送到所述目标。在出口孔前方位置，液体射流被投射到成形材料板上，材料板的第一和第二段表面(11和12)形成一个入口区域(13)。第一段表面相对于垂直面横切地偏转液体，而第二段表面作为喷出液体的捕捉器。

Description

用于要被偏转的液体射流的引导构件

本发明涉及一种引导构件，它用于要被偏转的一股液体射流。本发明还涉及带有液体分布器的逆流塔，在分布器中液体经过所述种类的引导构件流出，也涉及含有引导构件的多种设备的使用，这些设备能被用于化学工业过程和石油化工中和/或例如气体混合物的分解，尤其是用来进行蒸馏、反应蒸馏、吸收或萃取，并且产生材料和热交换过程以及化学反应或者对于它们来说可能发生的过程。

在一个例如借助于一种规整填充物执行蒸馏材料分离的逆流塔中，一种气体能以高速向上流过该填充物。在使用不适当的液体分布器情况下迅速流动的气体从分布器分离出细液滴并使液滴与其一道传送。因此要被分布的液体不是无损失地抵达填充物。从EP 0 282753得知一种液体分布器，从分布器出口孔排出的液体通过其中并以射流形式投射到引导构件的阻挡板(在此处称之为引导壁)上。在引导构件中的液体以相对较高的速度抵达阻挡板，在后者表面分布成一个抛物面薄膜然后从一个滴落边缘流到填充物上。许多平行的分布器液槽细分从填充物向上流出进入许多局部液流的气体，因而在其间产生背压区。引导构件的滴落边缘被安排在分布器液槽下方的气流背压区内。因此基本上能防止液滴被气流带走。

该已知引导构件的缺点为：它们相对较多地使在分布器液槽之间可用来传输气体的横截面积变窄，并且因而引起与所述变窄相关的压力损失增加。

本发明的目的在于创建一种引导构件，借助于它液体能在从一个容器流出之后被偏转到一个被安排在该容器下方的一个目标上，而且借助于它—与已知引导构件相比较——一个较大比例的横截面可以用于气体传输。因此必须同时保证没有喷出液体上升，因为这能使喷出液体被气体流带走。这个要求由权利要求1确定的引导构件来满足。由于可用于气体传输的横截面加大，气流速度也减小，因而附带地减少液体微滴被带走的危险。在此同时根据本发明的引导构件能在没有背压影响出现的情况下带走非常大数量的液体。

根据本发明用于一种要被偏转的液体射流的引导构件允许一种液体在从容器流出之后偏转到位于该容器下方的一个目标上。该偏转借助于一块成形材料板发生，该成形材料板被安排在容器的一个出口孔前方并且以下述方式对该射流再成形和进一步引导，使液体被传送到在成形材料板下端处的所述目标。在出口孔前方位置，在那里液体射流被投射到成形材料板上，材料板的一个第一和一个第二段表面形成一个入口区域，在其中第一段表面相对于垂直面横切地偏转液体，而第二段表面被提供作为一种喷出液体用的捕捉器；第一段表面合并到一个沟道中，液体在其中被向下引导。因此第二段表面的壁把沟道同入口区域隔开。作为变型形式引导构件还能用许多成形材料板组装而成。

该引导构件还能被用于在一个塔填充物的多个填料体部分之间的塔支承板。在这种塔支承板中一个液体收集器—例如一个烟道支承板收集器—同时具有液体分布器功能。根据本发明的引导构件能被安排在气体引导烟道内部的多个流出孔前方，所述流出孔位于垂直的烟道壁上。

附属权利要求2至5涉及本发明引导构件的多个有益实施例。具有这种引导构件的多种逆流塔均是权利要求6至9的主题。权利要求10涉及含有引导构件的塔或者设备的使用。

下面参照附图描述本发明，其中：

图1为一个根据本发明的引导构件。

图2为关于安装在填充物上方一个分布器液槽上的引导构件的一个示意图。

图3为带有固定装置的图1引导构件。

图4为通过引导构件的一个横截面。

图5为通过引导构件的多种横截面，它们在各自情况下都具有螺旋形轮廓。

图6为一个具有多个横向向外凸起的引导构件。

图7为一个下端成形为圆锥的引导构件部分。

图8为一个在整个高度范围内成形为圆锥的引导构件。

图9为一个“双引导构件”的一部分。

图10为一个“环隙引导构件”的轮廓。

图11至13为关于由两块成形金属板组装而成的引导构件的多个轮廓。

而图14为一个三件式引导构件的轮廓。

图1显示一个根据本发明的引导构件1，它被安装在一个容器2上，即分布器液槽上。图2是关于引导构件1使用的一个示意实例，它被安装在一个塔填充物5的上端50上方的分布器液槽2上(见图3)。一个以逆向流动方式引导的气体流用箭头40来表示。容器2的底板位于一个水平面上；它也能—如在图2中所示—做成一个倾角，以便对气流40形成较小阻力。

在没有引导构件1的情况下，一种经出口孔20、20a和20b作为射流30从容器2排出的液体3，形成多个用点划线描述的液体射流30′。借助于引导构件1，液体3在流出之后被偏转到一个被安排在容器2下方的目标上。该目标是填充物5或者一个被安排在引导构件1的下端17处的精细分布装置7。引导构件1能利用例如多个小舌片状的固定装置固定或可拆除地安装在容器2的壁21上。可拆除固定方式对于清理容器2来说是有益的。

液体射流30的偏转借助于一块成形的材料板10来产生，该材料板被安排在容器2的出口20前方，并且以这样一种方式对射流30再成形和进一步引导，使液体3被运送到目标5或在材料板10的下端17处的精细分布装置7上。

如图4横截面所示，该横截面的剖切平面与垂直面(Z方向，见图1)正交地延伸，液体射流30被投射到成形材料板10的一个入口区域13中。这个入口区域13被成形在一个第一段表面11和一个第二段表面12的出口孔20前方。第一段表面11相对于垂直面横切地偏转液体3，从而生成一股液流31。第二段表面12具有喷出液体捕捉器的功能，所述喷出液体被投射到该段表面12上并延着它作为一个液体薄膜流出。第一段表面11合并到一个沟道14之中，在该沟道中液体被向下引导。引导构件1使液体3与以逆流方式引导的气体4隔离。因此液体射流30和液流31局部地阻塞气体4在引导构件1中的通路，以致于气体流40基本上被限制在外部区域，在此处气体4和液体3之间没有接触。

可以提供一个出口孔20或两个出口孔20a和20b或者更多。如果存在许多出口孔，那末这些孔通常是一个在另一个上方地垂直排列。

第二段表面12的壁也具有分离功能：如果出现许多出口孔20a、20b，那末此段表面12的壁保持液流31离开更靠下方排出的液流30。

第一段表面11相对于出口孔20或出口孔20a、20b作如下安排，使排出液体射流30大致切向地投射到材料板10上。然后液体3作为液流31流过沟道14。液流31的流动至少在引导构件1上部内具有螺旋线形状。

成形材料板10具有—在一个横切垂直面或者说沟道14纵向的平面中—一个带螺旋状轮廓的横截面。在图5中描述多个不同的实例。在各自情况下用一个箭头35指示内部流动液体3的位置和方向。

引导构件1可具有一个变化地形成的横截面。它在出口孔20高度可具有一个被提供来偏转液流31(见图1，4)的横向向外凸起。图6显示一个具有用于两股从出口孔20a和20b流出的液体射流的向外凸起15的实例。为了基本上防止气体4流入入口区域13或者说进入沟道14，还为了使液流31出现卷紧的形状，引导构件1能如此成形以致于该横截面向下收缩。在此处该收缩只提供在下端17的一个邻近区16，见图17；或者能被提供在整个高度范围内，见图8。由于所述卷紧形状，液流31提供更小冲击逆向气体流40的表面。

根据本发明的引导构件1能用两块或更多成形材料板组装而成。图9至14显示不同的实例。在图9的典型实施例中，具有上文描述类型成形材料板10a和10b的两个引导构件被焊接在一起构成一个“双引导构件”1。借助于这种引导构件1，在相同高度排出的两个相邻液体射流36和37能被偏转(“双引导构件”1也能用一块单独材料板10成形)。

图10典型实施例同样提供两股射流36和37。它的横截面轮廓显示为一个环隙状沟道14，液体可以两个相互对立指向的液流方式从侧面进入沟道14。引导构件1的中心区域18保持没有液体3。在这个区域18中能允许气体4的一股气流40无阻碍地通过。

在图11中引导构件1具有一个螺旋状横截面，而且用两块材料板10a和10b组装而成。在图12中显示一种变型，然而在其中，如同在图10实例中已有的情况那样，出现一个具有已被允许通过的气流40的中心区域18。在图13中描述一个进一步的两件式变种。图14的引导构件1由三个零件组成：入口区域13由材料板10a和10b构成，而沟道14由一根侧向裂缝管10c制成。

在图11至14实例中在各种情况下引导构件1的入口区域13都被成形为一个弯曲小径，入口区域的水平宽度必须大于容器2的相关出口孔20的直径。小径宽度最好大致等于出口孔20的直径，以致于在引导构件1内向上流动气体4的通路实际上完全被切断。

Claims (10)

1.用于一股要被偏转的液体射流(30)的引导构件(1)，借助于它一种液体(3)能在从一个容器(2)流出之后被偏转到一个位于所述容器下方的目标(5；7)上，而且所述偏转借助于至少一块成形材料板(10；10a，10b)而产生，所述成形材料板被安排在所述容器的一个出口孔(20)前方并且以下述的方式对射流(30)再成形和进一步引导，即所述液体在所述成形材料板的一个下端(17)被传送到所述目标，其特征为，在所述出口孔(20)前方位置处，所述材料板(10；10a，)的一个第一段表面(11)和同一件或者另一块材料板(10；10b)的一个第二段表面(12)形成一个入口区域(13)，在其中第一段表面(11)相对于垂直面横切地偏转所述液体(3)，而所述第二段表面(12)被提供作为一个喷出液体用的捕捉器；并且所述第一段表面合并到一个沟道(14)中，所述液体在其中被向下引导。

2.根据权利要求1的引导构件，其特征为，所述第一段表面(11)相对于所述出口孔(20)以这样一种方式安排，以致于所述排出的液体射流(30)切向地投射到所述材料板(10)上，并在随后呈螺旋状流过所述沟道(14)；而且还设多于一个出口孔(20a，20b)。

3.根据权利要求1或2的引导构件，其特征为，在横切所述沟道(14)情况下所述成形材料板(10)具有一个带螺旋线状轮廓的横截面。

4.根据权利要求1或2的引导构件，其特征为，所述成形材料板(10)具有一个被成形为沿着所述沟道(14)纵向至少部分可变的横截面。

5.根据权利要求1或2的引导构件，其特征为，它由两块或更多成形材料板(10，10a，10b)组装而成。

6.一种逆流塔，它包括根据权利要求1至5中任何一项的引导构件(1)，并包括一种液体分布器的容器(2)，液体(3)能对着一种向上指向的气体流(40)从所述容器分布到一个填料体(5)或者塔填充物的一个填料体部分上，而且在此处所述引导构件被安排在出口孔(20)前方，从出口孔流出的多股液体射流(30)可借助于所述引导装置有目的地偏转到所述填料体或者被偏转到安排在所述填料体上方的多个精细分布器元件(7)上。

7.根据权利要求6的塔，其特征为，所述引导构件(1)的入口区域(13)均被成形为一个弯曲小径，该入口区域水平宽度大于所述容器的所述关联出口孔直径。

8.根据权利要求6或7的塔，其特征为，所述引导构件(1)可拆除地安装在所述液体分布器的所述容器(2)上。

9.一种根据权利要求6的塔或者一种具有根据权利要求1的引导构件的设备的应用，其用来在化学工业中以及在石油化工中实行工艺过程。

10.一种根据权利要求9的塔的应用，用于气体混合物的分解，以进行蒸馏、反应蒸馏、吸收或萃取，其中发生了材料和/或热交换过程以及化学反应。

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