CN204395499U - 一种旋流导向喷射帽罩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种旋流导向喷射帽罩，包括帽爪和罩体，其特征在于所述罩体内水平布置有设计数量的分流器，所述分流器分为顶端分流器、底端分流器和中间分流器，所述顶端分流器包括设计数量的叶片、圆形挡板和升气管，所述圆形挡板边缘与罩体内径焊接，所述升气管垂直焊接在圆形挡板的中心，所述叶片靠近圆形挡板圆心的一端与升气管的侧面相连，叶片的顶端焊接在圆形挡板的下表面，叶片与圆形挡板所在平面的夹角（a）的取值范围是：大于0°而小于等于90°；叶片与升气管侧面焊接处的切线夹角（b）的取值范围是：大于0°而小于等于90°；叶片之间形成流道。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤化工、石油化工、精细化工的分离设备部件，具体为一种化工传质分离塔板上用的旋流导向喷射帽罩。
背景技术
在煤化工、石油化工、精细化工等领域，塔板的使用尤为广泛，因此人们一直致力于对新型的塔板进行设计和研发，到目前为止，相继出现了如筛孔、泡罩、浮阀、垂直筛板等经典塔板。在所有的塔板中大部分的结构原理基本相同，如堰、底隙、降液管等，但塔板上的传质单元是不同的，例如：浮阀塔板上采用的是浮阀，泡罩塔板采用的是泡罩，垂直筛板采用的是帽罩。筛孔、泡罩、浮阀等属于鼓泡型传质，帽罩则属于喷射型传质，鼓泡型传质结构的改进改善了塔板的效率，但并不能解决塔板传质区错流、偏流、滞流、传质空间小和液面梯度等因素导致的塔板效率下降的问题，而喷射型传质的帽罩相比于浮阀不受液面梯度影响，相比于鼓泡型传质能够更合理地利用传质空间，有效地解决上述问题，但分离效果还有待提高，目前使用的帽罩主要为圆形帽罩和矩形帽罩，老式帽罩侧面开孔，气液混合物在喷出时，由于罩体侧面开孔有高度差，会造成开孔处压力不均，使气液混合物喷出时范围大小不一，影响了传质和传热的空间。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种旋流导向喷射帽罩。该帽罩是除了具有老式帽罩的优点外，还能够更好地提高喷射均匀度、雾沫夹带量、反应空间等塔板工艺指标,同时还能根据板孔气速的大小，来调整部件结构，达到调整喷射角度和方向的目的，在不影响雾沫夹带的情况下，达到最佳的反应空间，进一步了提高传质和传热空间。
本实用新型解决所述技术问题所采用的技术方案是，提供一种旋流导向喷射帽罩，包括帽爪和罩体，其特征在于所述罩体内水平布置有设计数量的分流器，所述分流器分为顶端分流器、底端分流器和中间分流器，所述顶端分流器包括设计数量的叶片、圆形挡板和升气管，所述圆形挡板边缘与罩体内径焊接，所述升气管垂直焊接在圆形挡板的中心，所述叶片靠近圆形挡板圆心的一端与升气管的侧面相连，叶片的顶端焊接在圆形挡板的下表面，叶片与圆形挡板所在平面的夹角(a)的取值范围是：大于0°而小于等于90°；叶片与升气管侧面焊接处的切线夹角(b)的取值范围是：大于0°而小于等于90°；叶片之间形成流道；所述底端分流器与顶端分流器结构基本相同，不同之处在于底端分流器的圆形挡板中央设有中心孔，所述中心孔的孔径与升气管的内径一致；所述中间分流器的结构与底端分流器结构相同；罩体的侧面圆周上设有与所述流道相匹配的分流器喷出口。
与现有技术相比，本实用新型在罩体内水平设置不同类型的分流器，每个分流器中设置相应的叶片、升气管结构，可以控制液体喷出量，在罩体内采用分流器的位置相互错开，能很好的利用空间，并且不会产生过多的冲上而行的气液混合物，减小雾沫夹带量。
附图说明
图1是本实用新型旋流导向喷射帽罩一种实施例的主视结构示意图；
图2是本实用新型旋流导向喷射帽罩图1中A-A面的剖视结构示意图；
图3是当叶片与升气管侧面焊接处的切线的夹角b为45°时，本实用新型旋流导向喷射帽罩水平喷射示意图；
图中，1.帽爪、2.罩体、3.分流器，31.顶端分流器、32.底端分流器、33.中间分流器、311.叶片、312.圆形挡板、313.升气管、314流道。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步说明。
本实用新型旋流导向喷射帽罩(简称帽罩，参见图1-3)包括帽爪1和罩体2，其特征在于所述罩体2内水平布置有设计数量的分流器3，所述分流器3分为顶端分流器31、底端分流器32和中间分流器33，所述顶端分流器31包括设计数量的叶片311、圆形挡板312和升气管313，所述圆形挡板312边缘与罩体2内径焊接，所述升气管313垂直焊接在圆形挡板312的中心，所述叶片311靠近圆形挡板312圆心的一端与升气管313的侧面相连，叶片311的顶端焊接在圆形挡板312的下表面，叶片与圆形挡板所在平面的夹角a的取值范围是，0°＜a≤90°，叶片与升气管侧面焊接处的切线的夹角b的取值范围是，0°＜b≤90°，叶片之间形成流道314；所述底端分流器32与顶端分流器31结构基本相同，不同之处在于底端分流器的圆形挡板312中央设有中心孔，所述中心孔的孔径与升气管313的内径一致；所述中间分流器的结构与底端分流器结构相同；罩体的侧面圆周上设有与所述流道314相匹配的分流器喷出口。
本实用新型的进一步特征在于所述顶端分流器31中升气管的直径与底端分流器32中升气管的直径相同，所述底端分流器32和中间分流器33中的升气管的直径沿气体上升方向依次减小。
本实用新型的进一步特征在于所述分流器3的数量为3-6个，分流器两层之间的距离为50-100mm。
本实用新型的进一步特征在于所述叶片与圆形挡板所在平面的夹角a为30-90°，叶片与升气管侧面焊接处的切线的夹角b为30-90°。
本实用新型的工作原理是，顶端分流器31中升气管313中心被圆形挡板盖住，底端分流器32和中间分流器33上叶片311和升气管313均焊接在中心开孔的圆形挡板(开孔大小和升气管内径保持一致)上，这样只在叶片之间形成流道314，使气液混合物不能由上部喷出，只能由侧面叶片之间的流道314喷出。气体由帽罩底部进入罩体2内，液体由帽爪1和罩体2之间的低隙进入罩体2内，此过程的原理和老式帽罩相同，不同之处在于，由罩体内到罩体外的过程，老式帽罩侧面开孔，气液混合物在喷出时，由于罩体开孔有高度差，会造成开孔处压力不均，使气液混合物喷出时范围大小不一，本实用新型罩体2内水平布置分流器，底端分流器32和中间分流器33中的升气管的直径沿气体上升方向依次减小，通过控制进入每层升气管中的气量进而调节喷出量，从而使每层分流器3的喷出量相同；老式帽罩喷出后是水平对喷，对喷后气液混合物冲上和冲下分开而行，冲上而行就增加了雾沫夹带量，同时喷出距离小也影响了传质和传热的空间，而本实用新型中罩体内分流器的位置相互错开，很好的利用了空间，并且不会产生过多的冲上而行的气液混合物，减小雾沫夹带量。
本实用新型中通过调节叶片与圆形挡板所在平面的夹角a、叶片与升气管侧面焊接处的切线的夹角b，进而可以水平调整气液混合物的喷出方向；每个罩体2内可以水平布置多个分流器3，分流器的数量根据气量计算得出。分流器喷出口可以根据分流器的位置和流道的尺寸和数量在罩体2上进行开孔，使罩体2和分流器3组合后保证气液混合物能够自然的喷出。分流器中升气管313的直径大小和升气管所处位置有关，当升气管位于底端分流器32和中间分流器33时，升气管313直径沿气体上升方向依次减小，当升气管位于顶端分流器31时，升气管直径与位于底端分流器32的升气管相等，升气管的直径大小根据气量计算而得，使每层分流器所喷出的量相当。
本实用新型根据工艺需求可以设计成不同规格的帽罩，罩体2一般为2mm厚的钢板卷制而成，罩体2的直径为80～300mm，罩体2的高度与分流器3的数量有关。本实用新型中叶片311的数量与具体的工艺需求相关，具体需要考虑罩体、升气管的大小，喷出量要求、传质要求等方面。
本实用新型属于塔板上的传质部件，垂直筛板采用本实用新型后，除了具有老式帽罩的优点外，还能够更好地提高喷射均匀度、雾沫夹带量、反应空间等塔板工艺指标,同时还能根据塔板上板孔气速的大小，来调整喷射角度和方向，在不影响雾沫夹带的情况下，达到最佳的反应空间。本实用新型具有更高的效率，能够广泛的应用于煤化工、石油化工、精细化工等领域。
实施例1
本实施例采用上述连接方式，罩体2的直径为80mm，高度为400mm，罩体中设置6个分流器，两层分流器3之间的距离为60mm。每个分流器3中分布有18个叶片，叶片与与圆形挡板所在平面的夹角a为90°，叶片与升气管侧面焊接处的切线的夹角b为45°(参见图3)。
实施例2
本实施例采用上述连接方式，罩体2的直径为300mm，高度为200mm，罩体中设置4个分流器，两层分流器之间的距离为50mm。每个分流器3中分布有18个叶片，叶片与与圆形挡板所在平面的夹角a为90°，叶片与升气管侧面焊接处的切线的夹角b为90°(参见图1和图2)。
实施例3
本实施例采用上述连接方式，罩体2的直径为150mm，高度为300mm，罩体中设置3个分流器，两层分流器之间的距离为100mm。每个分流器3中分布有12个叶片，叶片与与圆形挡板所在平面的夹角a为45°，叶片与升气管侧面焊接处的切线的夹角b为45°。
本实用新型未述及之处适用于现有技术。
Claims (4)
1.一种旋流导向喷射帽罩，包括帽爪和罩体，其特征在于所述罩体内水平布置有设计数量的分流器，所述分流器分为顶端分流器、底端分流器和中间分流器，所述顶端分流器包括设计数量的叶片、圆形挡板和升气管，所述圆形挡板边缘与罩体内径焊接，所述升气管垂直焊接在圆形挡板的中心，所述叶片靠近圆形挡板圆心的一端与升气管的侧面相连，叶片的顶端焊接在圆形挡板的下表面，叶片与圆形挡板所在平面的夹角（a）的取值范围是：大于0°而小于等于90°；叶片与升气管侧面焊接处的切线夹角（b）的取值范围是：大于0°而小于等于90°；叶片之间形成流道；所述底端分流器与顶端分流器结构基本相同，不同之处在于底端分流器的圆形挡板中央设有中心孔，所述中心孔的孔径与升气管的内径一致；所述中间分流器的结构与底端分流器结构相同；罩体的侧面圆周上设有与所述流道相匹配的分流器喷出口。
2.根据权利要求1所述的旋流导向喷射帽罩，其特征在于所述顶端分流器中升气管的直径与底端分流器中升气管的直径相同，所述底端分流器和中间分流器中的升气管的直径沿气体上升方向依次减小。
3.根据权利要求1所述的旋流导向喷射帽罩，其特征在于所述分流器的数量为3-6个，分流器两层之间的距离为50-100mm。
4.根据权利要求1所述的旋流导向喷射帽罩，其特征在于所述叶片与圆形挡板所在平面的夹角（a）为30-90°，叶片与升气管侧面焊接处的切线的夹角（b）为30-90°。
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|---|---|---|---|---|
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| CN111667932A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-15 | 中国核动力研究设计院 | 一种浸入式外切旋流式鼓泡器结构 |
| CN113787306A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-12-14 | 北京航空航天大学江西研究院 | 一种燃烧室帽罩流动控制精准热成形方法 |
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