CN203154856U

CN203154856U - 固阀-浮阀复合塔板

Info

Publication number: CN203154856U
Application number: CN 201320103550
Authority: CN
Inventors: 叶启亮; 李玉安; 周文勇; 路秀林
Original assignee: East China University of Science and Technology
Current assignee: East China University of Science and Technology
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2023-03-07

Abstract

本实用新型涉及一种固阀-浮阀复合塔板，包括冲制了固阀和阀孔的塔板及安装在阀孔中的浮阀；固阀从塔板上直接冲制，与塔板成一整体，不能浮动和拆卸；浮阀安装在阀孔中，可以浮动和拆卸；冲制固阀的区域主要在液体刚进塔板的区域、塔板中部区域和弓形区域，固阀开孔面积占塔板上总开孔面积的5～50％。本实用新型采用固阀和浮阀组合，使塔板操作弹性比固阀塔板大，效率比固阀塔板高，强度比浮阀塔板大，成本比浮阀塔板低。可广泛用于化工、炼油、石油化工、医药等领域。

Description

固阀-浮阀复合塔板

【技术领域】

本实用新型涉及化工传质分离设备中的塔板技术领域，具体地说，是一种固阀-浮阀复合塔板。

【背景技术】

板式塔是一种重要的传质分离设备，广泛用于化工、炼油、石油化工、医药等领域中的蒸馏、吸收、汽提、萃取等传质分离过程。塔板是板式塔中最重要的结构单元，常分为筛孔塔板、泡罩塔板、浮阀塔板、固阀塔板等几大类，本实用新型属于固阀-浮阀复合塔板。

固阀塔板由于固阀是从塔板上直接冲制，不需要另外部件，因而比浮阀塔板相比，造价较低，强度大，结构可靠。中国实用新型专利201120073653.4组合固阀塔板也认识到固阀上的导向孔及矩形固阀和梯形固阀配合使用对消除塔板上液面梯度和滞止区，提高气体均匀分布，降低液体返混及气体返混对传质有较好作用。但由于全部采用了固阀，塔板开孔率固定，在操作负荷较低时，液体容易从阀孔泄漏，塔板效率较低。

浮阀塔板由于阀孔安装的浮阀可以根据气体的流量大小而上下浮动，自由调节开度，因而操作弹性大，压降低，效率高。中国实用新型专利96229716.X组合浮阀塔板较早认识到浮阀上的导向孔及矩形浮阀和梯形浮阀配合使用对消除塔板上液面梯度和滞止区，减小液体泄漏，提高气体均匀分布，降低液体返混及气体返混对传质有重要作用，在工业中得到较广的应用。但由于全部采用了浮阀这种活动构件，结构复杂，成本增加，塔板强度降低。

中国实用新型专利200520041601.3浮阀-筛孔复合塔板在一定程度上克服了单一浮阀塔板或单一筛孔塔板的缺点，但由于筛孔是在塔板直接冲孔，上方无盖板，使塔板在高负荷下，从筛孔冲出的气体极易将塔板上的液体带到上层塔板，加大了雾沫夹带，降低了塔板效率；同样塔板在低负荷下，塔板上液体中的气含率降低，液体易于从筛孔中泄漏到下层塔板，降低了塔板效率。因此，通常要求塔板操作弹性达到60～120％，有时甚至要求达到30～150％，对操作负荷变化较大的工业装置需开发新的复合塔板。

实验表明，浮阀与浮阀之间及固阀与固阀之间有一个传质效率高的合理间距。当间距过小，阀与阀间气体对吹严重，易将塔板上液体弹溅到上层塔板，降低塔板传质效率；当间距过大，从阀孔中出来的气体不能与阀与阀之间的液体充分鼓泡接触，部分液体从阀与阀之间短路流过，降低塔板传质效率。中国实用新型专利200720311334.6一种复合塔板，在一定程度上比单一浮阀塔板降低了的成本，比单一固阀塔板提高了操作弹性，但由于将固阀和浮阀按一定比例间隔均匀排列，当塔板在低负荷操作时，浮阀不能浮起，固阀孔间有效传质距离成倍增大，从阀中出来的气体不能与阀与阀之间的液体充分鼓泡接触，部分液体从阀与阀之间短路流过，降低了塔板传质效率。另外，由于将固阀和浮阀按一定比例间隔均匀排列，尽管对不同区域液体有推动加速流动作用，但不能改善塔板上不同区域液体流速差异，及因流速差异而导致的浓度差。在高负荷操作时，液体浓度差更明显，这种不同浓度的液体进降液管后将产生返混，降低了塔板效率。因此，需对现有技术可以进一步改进。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种固阀-浮阀复合塔板。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种固阀-浮阀复合塔板，其特征在于，包括冲制了固阀和阀孔的塔板及安装在阀孔中的浮阀。冲制固阀的区域主要在液体刚进塔板的区域、塔板中部区域和弓形区域；塔板上未冲制固阀的区域，均匀安装浮阀。

所述的固阀为梯形导向固阀，从塔板上直接冲制，顶盖长度A11为20～200mm，底边长度A12为40～220mm，前端宽度B11为10～30mm，后端宽度B12为20～50mm，且必须保证B12大于B11，固阀的张开高度H1为5～15mm，导向孔的开口高度h1为2～6mm。

所述的浮阀为矩形导向浮阀，浮阀的长度(含支角)A2为30～200mm；宽度B2为20～40mm。浮阀的最大张开高度H2为10～20mm，导向孔的开口高度h2为2～6mm。

所述的固阀和浮阀中均设置导向孔，导向孔设置在阀的顶部，或设置在阀的前部，或者二处均设置导向孔；设置在阀顶部的导向孔数量为1～2个，开口形状为舌形或斜孔形，开口方向与塔板上的液流方向一致；设置在阀前部的导向孔为圆形、三角形或多边形，开口方向与塔板上的液流方向一致。

所述的固阀开孔面积占塔板上总开孔面积的5～50％。根据流经塔板的液体和气体负荷的不同，固阀和浮阀有一个适宜的组合比率和优化排布形式，使塔板处于优化的操作状态，大大提高塔板的传质效率。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：

本实用新型在液体刚进塔板的区域冲制固阀，由于气体流经固阀的阻力小于浮阀，可以从使塔板液体进口区形成一个易被气体突破的区域，诱导液体刚进入塔板即出现大量鼓泡，提高液体中的气含量，降低液体密度，在后续的流动中易于与浮阀中流出的气体接触传质，且不易于泄漏。液体经过一段浮阀区域的传质后，在塔板中部，再经固阀的诱导而大量鼓泡，较好完成后续的与浮阀中流出的气体接触传质。

在塔板弓形板区域，液体行程长而弯曲，阻力大。本实用新型在弓形板区域根据液体的行程不同，增加固阀数量，使从固阀孔吹出气体对流体进行加速，从而使得液流量在各条路径中的分配是均匀的，也就是使得液体在塔板上停留时间是相等的。降低经过不同路径后液体浓度差异，减少在进入降液管后不同浓度差异液体混合对传质效果的影响，使塔板处于优化的操作状态，大大提高塔板的传质效率。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中固阀的立体结构示意图；

图3是图1中固阀的俯视图；

图4是图3中固阀的侧视图；

图5是图1中浮阀的立体结构示意图；

图6是图5中浮阀在塔板上处于全部张开时的示意图；

图7是图5中浮阀在塔板上处于关闭状态时的示意图；

图中的标记为：1、矩形板；2、弓形板；3、固阀；4、浮阀；5、受液盘(受液区)；6、降液板(降液区)；A11、A12分别为固阀的顶盖长度和底边长度；B11、B12分别为固阀的前端底边宽度和后端底边宽度；H1、h1分别为固阀的张口高度和导向孔的开口高度；A2为浮阀的顶盖长度；B2为浮阀的宽度；H2、h2分别为浮阀的最大张口高度和导向孔的开口高度。

【具体实施方式】

以下提供本实用新型一种固阀-浮阀复合塔板的具体实施方式。

实施例1

请参见附图1～图7，一种固阀-浮阀复合塔板，塔板由两件矩形板1和两件弓形板2组成，板上冲制了固阀3和浮阀孔，浮阀4安装在浮阀孔中。从受液盘5流出的液体横跨塔板，与从固阀3和浮阀4中喷出的气体进行充分接触，在完成传质以后进降液管6流入下层塔板的受液盘5，接着重复开始新一层塔板上的传质过程。

所述的固阀3为梯形导向固阀，从塔板上直接冲制，顶盖长度A11为20～200mm，底边长度A12为40～220mm，前端宽度B11为10～30mm，后端宽度B12为20～50mm，且必须保证B12大于B11，固阀的张开高度H1为5～15mm，

所述的固阀3中设置一个导向孔31，导向孔31设置在固阀3的顶部，开口形状为舌形，开口方向与塔板上的液流方向一致，开口高度h1为2～6mm。

所述的浮阀4为矩形导向浮阀，浮阀的长度(含支角)A2为30～200mm；宽度B2为20～40mm，浮阀的最大张开高度H2为10～20mm。

所述的浮阀4中设置一个导向孔41，导向孔41设置在固阀4的顶部，开口形状为多边形，开口方向与塔板上的液流方向一致，导向孔41的开口高度h2为2～6mm。

所述的一种固阀-浮阀复合塔板，由金属材料制作，厚度为0.5～6mm，一般为2～3mm。也可由特殊的非金属材料制作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种固阀-浮阀复合塔板，其特征在于，包括冲制了固阀和阀孔的塔板及安装在阀孔中的浮阀；冲制固阀的区域主要在液体刚进塔板的区域、塔板中部区域和弓形区域；塔板上未冲制固阀的区域，均匀安装浮阀。

2.如权利要求1所述的固阀-浮阀复合塔板，其特征在于，所述的固阀为梯形导向固阀，从塔板上直接冲制，顶盖长度A11为20～200mm，底边长度A12为40～220mm，前端宽度B11为10～30mm，后端宽度B12为20～50mm，且必须保证B12大于B11，固阀的张开高度H1为5～15mm，导向孔的开口高度h1为2～6mm。

3.如权利要求1所述的固阀-浮阀复合塔板，其特征在于，所述的浮阀为矩形导向浮阀，浮阀的长度A2为30～200mm；宽度B2为20～40mm；浮阀的最大张开高度H2为10～20mm，导向孔的开口高度h2为2～6mm。

4.如权利要求1所述的固阀-浮阀复合塔板，其特征在于，所述的固阀和浮阀中均设置导向孔，导向孔设置在阀的顶部，或设置在阀的前部，或者二处均设置导向孔；设置在阀顶部的导向孔数量为1～2个，开口形状为舌形或斜孔形，开口方向与塔板上的液流方向一致；设置在阀前部的导向孔为圆形、三角形或多边形，开口方向与塔板上的液流方向一致。

5.如权利要求1所述的固阀-浮阀复合塔板，其特征在于，固阀开孔面积占塔板上总开孔面积的5～50％。