CN1864786A - 带消能器降液管的塔盘 - Google Patents
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Abstract
一种带消能器降液管的塔盘,在塔体内一侧轴向设置有降液板、另一侧设置有受液盘,降液板与塔体之间构成降液管,降液板上设置有支持板,支持板和受液盘上设置加工有孔的塔盘板,在降液管内设置有阻流板或设置在阻流板上的金属填料的消能器。从而减少液相向下流动的冲溅,降低液相物料在降液管中的流动速度,增加液相物料在降液管内的停留时间,提高降液管汽液分离效率。采用这种塔盘,降低了板式塔的高度和直径以及造价。在板式塔的高度和直径一定的条件下,提高了板式塔的传质效率和生产效率。本发明具有设计合理、结构简单、效率高、生产成本低等优点,可在化学工业、石油工业、石油化工等企业推广使用。
Description
技术领域
本发明属于汽液和液液分离技术领域,具体涉及到带消能器降液管的塔盘。
背景技术
塔设备是化学工业、石油工业、石油化工等生产中最重要的设备之一。它可使气(汽)液或液液两相之间进行充分接触,达到相际传热及传质的目的。在塔设备中能进行的单元操作有:精溜、吸收、解吸、气体的增湿及冷却等。在化工、石油化工及炼油厂中,塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额以及三废处理和环境保护等各个方面,都有重大的影响。塔设备按塔的内件结构分为板式塔和填料塔两大类。
在板式塔中,塔内装有一定数量的塔盘,气体自塔底向上以鼓泡喷射的形式穿过塔盘上的液层,使汽液两相密切接触,进行传质和传热,汽液两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。板式塔大多数是溢流式,其塔盘的结构由塔体、降液板、支持板、受液盘、塔盘板、降液管构成。
降液管是塔盘的重要组成部件。降液管是有溢流的板式塔中液相物料从上一层塔盘流动到下一层塔盘的通道,如浮阀塔、筛孔塔、泡罩塔,其作用是将气液传质后的上一层含汽相的液相物料经过降液管内停留,将上一层下降的液相物料中夹带的汽相顺利地逸出。为了实现这一目的,对液相物料在降液管中的流动速度进行限制,增大降液管的流通截面积,增加降液管的高度,延长液相物料在降液管内的停留时间,使夹带在液相物料中的汽相能顺利地逸出。
现有的降液管为弓形或圆筒状,由降液板和筒壁构成弓形或圆形截面空间,含汽相的液相冲入降液管内,降液管内部没有任何减缓流动的元件。这种结构的降液管,降液管内的阻力较小,液体在降液管内流速较高,使得液体在降液管内汽液的分离效率较低,为了实现汽体更有效地从液体中分离出来,可以增加降液管的高度,增加降液管弓形或圆形截面面积,但增加了板式塔的高度或直径,增加了设备生产成本。
在化学工业、石油工业、石油化工企业中减小板式塔的高度或直径,提高降液管汽液分离效率是当前需要迫切解决的一个技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述降液管的缺点,提供一种设计合理、结构简单、效率高、生产成本低的带消能器降液管的塔盘。
解决上述技术问题采用的技术方案是:在塔体内一侧轴向设置有降液板、另一侧设置有受液盘,降液板与塔体之间构成降液管,降液板上设置有支持板,支持板和受液盘上设置加工有孔的塔盘板,在降液管内设置有消能器。
本发明的消能器为:在降液管内至少设置有两块阻流板,一块阻流板与上下相邻一块阻流板之间的距离为降液管高度的20%~30%。
本发明的设置在降液管内的阻流板为:一块阻流板设置在塔体内壁上其端部与降液板留有间隙,上下相邻一块阻流板设置在降液板上其端部与塔体内壁留有间隙。
本发明的设置在降液管内每一块阻流板端部与降液板或与塔体内壁之间的间隙为该块阻流板位置处降液板与塔体内壁之间距离的20%~50%。
本发明的消能器也可以为:在一块阻流板与相邻一块阻流板之间设置有金属填料。
本发明的一块阻流板与相邻一块阻流板相互平行且与塔体底面平行。
本发明的阻流板上加工有孔径为5~30mm的限流孔,一个限流孔与相邻一个限流孔的孔心距为限流孔径的1.5~3倍。
本发明的金属填料为散装金属填料或规整金属填料。
本发明的散装金属填料为鲍尔环金属填料或阶梯环金属填料或矩鞍环金属填料。本发明的规整金属填料为丝网金属填料或板波纹金属填料。
本发明采用在塔盘内的降液管内设置消能器,从而减少液相向下流动的冲溅,降低液相物料在降液管中的流动速度,增加液相物料在降液管内的停留时间,提高降液管汽液分离效率。采用这种塔盘,降低了板式塔的高度和直径以及造价。在板式塔的高度和直径一定的条件下,提高了板式塔的传质效率和生产效率。本发明具有设计合理、结构简单、效率高、生产成本低等优点,可在化学工业、石油工业、石油化工等企业推广使用。
附图说明。
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明实施例2的结构示意图。
图4是图3的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明,但本发明不限于这些实施例。
实施例1
图1、2给出了本发明实施例1的结构示意图。在图1、2中,本实施例的带消能器降液管的塔盘由受液盘1、塔盘板2、支持板3、降液板4、阻流板5、塔体6联接构成。
在塔体6的内壁左侧焊接有降液板4、右侧焊接有受液盘1,受液盘1用于承受由上一级塔盘流下来的液体,在降液板4上焊接有支持板3,支持板3和受液盘1上用螺纹紧固联接件联接有塔盘板2,塔盘板2上加工有孔,气体从塔体6的下部流入,从塔盘板2上的孔流到塔盘板2上与被分离的混合液体之间进行传质传热。塔盘板2为汽液两相进行接触传质的位置,液体从上一层塔盘经降液管流到本层塔盘板2上,被下层塔盘上升的汽相加热,液体中低沸点的组分被加热汽化为汽相上升,同时从下层塔盘上升的汽相中高沸点的组分被冷却液化成液相,上升汽相组分的沸点越来越接近比重轻的组分,下降液相组分的沸点越来越接近比重重的组分,经过多层塔盘的塔盘板2传质,可将混合液体中两种比重的液体分离开。
降液板4与塔体6之间构成降液管,在降液管内塔体6的内壁和降液板4上焊接有阻流板5,阻流板5为消能器的一个实施例,本实施例在降液管内塔体6的内壁上焊接有两块阻流板5,在降液板4上焊接有两块阻流板5,焊接在塔体6内壁的阻流板5与焊接在降液板4上的阻流板5交错排列。焊接在塔体6内壁上两块阻流板5的外端与降液板4的间隙为该两块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的35%,焊接在降液板4上两块阻流板5的外端与塔体6内壁的间隙为该两块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的35%。一块阻流板5与上下相邻一块阻流板5之间的距离为降液管高度的25%。一块阻流板5与相邻一块阻流板5相互平行且与塔体6底面平行。在阻流板5上加工有孔径为20mm的限流孔,一个限流孔与相邻一个限流孔的孔心距为40mm,限流孔用于减小液体的流速。含有汽相的液体从上一层塔盘的降液管流到本层塔盘的塔盘板2上,与上升的气体进行传质传热,流到本层降液管,液体中充满气泡,成为泡沫层,泡沫层的高度常为液体高度的数倍,含汽相的液体经过阻流板5,一部分含汽相的液体经阻流板5上的小孔流到阻流板5下,另一部分含汽相的液体在降液管内的沿S形的通道流动,增长了含汽相的液体在降液管内的流程,减小了流速,延长了含汽相的液体在降液管内的停留时间,减小了含汽相的液体的势能,使汽相从含汽相的液体中被分离出来,被分离出的汽相流到上一层塔盘,液体流到下一层塔盘。
实施例2
在图3、4中,本实施例的带消能器降液管的塔盘由受液盘1、塔盘板2、支持板3、降液板4、阻流板5、塔体6、金属填料7联接构成。在降液板4与塔体6之间构成的降液管内塔体6内壁和降液板4上焊接有两块阻流板5,在塔体6的内壁上焊接有1块阻流板5,在降液板4上焊接有1块阻流板5,两块阻流板5相互平行,交错排列,阻流板5上加工有孔径为5mm的限流孔,一个限流孔与相邻一个限流孔的孔心距为7.5mm。焊接在塔体6内壁上阻流板5的外端与降液板4的间隙为该块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的30%,焊接在降液板4上阻流板5的外端与塔体6的间隙为该块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的30%,两块阻流板5之间的距离为降液管高度的30%。在两块阻流板5之间放置有金属填料7,阻流板5和金属填料7构成本实施例的消能器,本实施例的金属填料7为鲍尔环散装金属填料,这种散装金属填料可以装入袋内,也可以装入金属栏内。金属填料7用于减小含汽相的液体的流速。当含汽相的液体经过阻流板5和金属填料7,流速减小,在降液管内的停留时间大大延长,使汽相从液体中被分离出来。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
实施例3
在本实施例中,在降液管内塔体6的内壁上焊接有两块阻流板5,在降液板4上焊接有两块阻流板5,焊接在塔体6内壁的阻流板5与焊接在降液板4上的阻流板5交错排列。焊接在塔体6内壁上两块阻流板5的外端与降液板4的间隙为该两块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的20%,焊接在降液板4上两块阻流板5的外端与塔体6内壁的间隙为该两块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的20%。一块阻流板5与上下相邻一块阻流板5之间的距离为降液管高度的20%。一块阻流板5与相邻一块阻流板5相互平行且与塔体6底面平行。在阻流板5上加工有孔径为5mm的限流孔,一个限流孔与相邻一个限流孔的孔心距为7.5mm。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
实施例4
在本实施例中,在降液管内塔体6的内壁上焊接有两块阻流板5,在降液板4上焊接有两块阻流板5,焊接在塔体6内壁的阻流板5与焊接在降液板4上的阻流板5交错排列。焊接在塔体6内壁上两块阻流板5的外端与降液板4的间隙为该两块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的50%,焊接在降液板4上两块阻流板5的外端与塔体6内壁的间隙为该两块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的50%。一块阻流板5与上下相邻一块阻流板5之间的距离为降液管高度的30%。一块阻流板5与相邻一块阻流板5相互平行且与塔体6底面平行。在阻流板5上加工有孔径为30mm的限流孔,一个限流孔与相邻一个限流孔的孔心距为90mm。其它零部件以及零部件的联接关系与
实施例1相同。
实施例5
在本实施例中,在降液管内塔体6的内壁上焊接有3块阻流板5,在降液板4上焊接有3块阻流板5,焊接在塔体6内壁的阻流板5与焊接在降液板4上的阻流板5交错排列。一块阻流板5与上下相邻一块阻流板5之间的距离为降液管高度的20%。阻流板5端部与降液板4或与塔体6内壁之间距离与实施例1相同。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
实施例6
在实施例2中,降液管内塔体6内壁和降液板4上焊接有两块阻流板5,在塔体6的内壁上焊接有1块阻流板5,在降液板4上焊接有1块阻流板5,两块阻流板5相互平行,交错排列,阻流板5上加工有孔径为5mm的限流孔,一个限流孔与相邻一个限流孔的孔心距为15mm。焊接在塔体6内壁上阻流板5的外端与降液板4的间隙为该块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的20%,焊接在降液板4上阻流板5的外端与塔体6的间隙为该块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的20%,两块阻流板5之间的距离为降液管高度的30%。在两块阻流板5之间放置有金属填料7,阻流板5和金属填料7构成本实施例的消能器,本实施例的金属填料7为阶梯环散装金属填料。这种散装金属填料可以装入袋内,也可以装入金属栏内。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
实施例7
在实施例2中,在两块阻流板5之间放置有金属填料7,本实施例的金属填料7为矩鞍环金属填料,该金属填料7为散装金属填料,这种散装金属填料可以装入袋内,也可以装入金属栏内。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例2相同。
实施例8
在实施例2中,降液管内塔体6内壁和降液板4上焊接有两块阻流板5,在塔体6的内壁上焊接有1块阻流板5,在降液板4上焊接有1块阻流板5,两块阻流板5相互平行,交错排列,阻流板5上加工有孔径为30mm的限流孔,一个限流孔与相邻一个限流孔的孔心距为90mm。焊接在塔体6内壁上阻流板5的外端与降液板4的间隙为该块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的50%,焊接在降液板4上阻流板5的外端与塔体6的间隙为该块阻流板5位置处降液板4与塔体6内壁之间距离的50%,两块阻流板5之间的距离为降液管高度的30%。在两块阻流板5之间放置有金属填料7,本实施例的金属填料7为丝网金属填料,该金属填料7为规整金属填料。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
实施例9
在实施例2中,在两块阻流板5之间放置有金属填料7,本实施例的金属填料7为为板波纹金属填料,该金属填料7为规整金属填料。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例2相同。
实施例10
在以上实施例1、3、4、5中,在降液管内一块阻流板5与上下相邻一块阻流板5之间放置有金属填料7,本实施例的金属填料7为板波纹金属填料,该金属填料7为规整金属填料。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。
Claims (10)
1、一种带消能器降液管的塔盘,在塔体(6)内一侧轴向设置有降液板(4)、另一侧设置有受液盘(1),降液板(4)与塔体(6)之间构成降液管,降液板(4)上设置有支持板(3),支持板(3)和受液盘(1)上设置加工有孔的塔盘板(2),其特征在于:在降液管内设置有消能器。
2、按照权利要求1所述的带消能器降液管的塔盘,其特征在于所说的消能器为:在降液管内至少设置有两块阻流板(5),一块阻流板(5)与上下相邻一块阻流板(5)之间的距离为降液管高度的20%~30%。
3、按照权利要求2所述的带消能器降液管的塔盘,其特征在于所说设置在降液管内的阻流板(5)为:一块阻流板(5)设置在塔体(6)内壁上其端部与降液板(4)留有间隙,上下相邻一块阻流板(5)设置在降液板(4)上其端部与塔体(6)内壁留有间隙。
4、按照权利要求3所述的带消能器降液管的塔盘,其特征在于:所说设置在降液管内每一块阻流板(5)端部与降液板(4)或与塔体(6)内壁之间的间隙为该块阻流板(5)位置处降液板(4)与塔体(6)内壁之间距离的20%~50%。
5、按照权利要求1所述的带消能器降液管的塔盘,其特征在于所说的消能器为:在一块阻流板(5)与相邻一块阻流板(5)之间设置有金属填料(7)。
6、按照权利要求2或3或4或5所述的带消能器降液管的塔盘,其特征在于:所说的一块阻流板(5)与相邻一块阻流板(5)相互平行且与塔体(6)底面平行。
7、按照权利要求2或3或4或5所述的带消能器降液管的塔盘,其特征在于:所说的阻流板(5)上加工有孔径为5~30mm的限流孔,一个限流孔与相邻
一个限流孔的孔心距为限流孔径的1.5~3倍。
8、按照权利要求6所述的带消能器降液管的塔盘,其特征在于:所说的阻流板(5)上加工有孔径为5~30mm的限流孔,一个限流孔与相邻一个限流孔的孔心距为限流孔径的1.5~3倍。
9、按照权利要求5所述的带消能器降液管的塔盘,其特征在于:所说的金属填料(7)为散装金属填料或规整金属填料。
10、按照权利要求9所述的带消能器降液管的塔盘,其特征在于:所说的散装金属填料为鲍尔环金属填料或阶梯环金属填料或矩鞍环金属填料;所说的规整金属填料为丝网金属填料或板波纹金属填料。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080702 Termination date: 20120411 |