CN206935324U - 一种多层分区气体分布装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多层分区气体分布装置，该装置设置于塔体内，包括一个变径垂直气体进口管、至少三个竖直气流分隔板、至少三个环状气流分隔板和一个圆形气流挡板；所述变径垂直气体进口管的小径端通过管道安装在塔体上；变径垂直气体进口管与塔体同轴心；所述竖直气流分隔板一端的下表面垂直安装在变径垂直气体进口管的大径端上，另一端与塔体的支撑圈连接；所述环状气流分隔板安装在竖直气流分隔板的凹槽中，每块环状气流分隔板的上表面与竖直气流分隔板的上表面平齐；所述圆形气流挡板与竖直气流分隔板的上表面连接。该装置利用多个气流分隔板将塔体空间分隔成相互联通的较小通道，对于大塔径塔器的气相均布具有优良效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及石化分离领域的塔内装置，具体是一种多层分区气体分布装置。
背景技术
目前石化领域塔器中，有关液体分布的研究很多，而对于气相分布的研究相对较少。对于塔器而言，气相在整个塔界面上的分布性能直接关系到气液的充分接触，从而影响到气液间的传质传热效率，因此对于大型塔器而言，气体分布性能更是至关重要。而目前大型塔器的气体分布装置普遍存在气体分布不均匀、结构复杂、流体阻力大等缺点，严重限制了塔器大型化的进程。
以流化床放大为例，姚礼炳在《流化床中气体分布器上死区的实验研究》中指出，气体分布器的设计是流化床放大中关键问题之一。它不仅对于流化床获得良好的流化质量、稳定操作具有重要的作用，而且对于快速化学反应的传质、传热和气泡的产生、长大过程都有重大的影响。尤其是在流化燃烧、气化、催化、聚合反应以及热敏性物料的干燥、造粒等过程中，如果设计不当，分布器上存在着不动粒子的死区，势必产生局部过热，甚至有产生熔融结块的危险。因此流化床实际应用中的放大问题(对端效应)亟待解决。
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，提供一种多层分区气体分布装置。该装置利用多个气流分隔板将塔体空间分隔成相互联通的较小通道，对于大塔径塔器的气相均布具有优良效果，有效解决了大型塔器气体分布不均和放大效应导致的死区形成和局部过热等问题，且该装置结构简单、气体阻力小，尤其适合于大直径高气速的情况。
本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种多层分区气体分布装置，该装置设置于塔体内，其特征在于该装置包括一个变径垂直气体进口管、至少三个竖直气流分隔板、至少三个环状气流分隔板和一个圆形气流挡板；每块竖直气流分隔板的尺寸均相同；
所述变径垂直气体进口管的小径端通过管道安装在塔体上，与塔体连通垂直进气；变径垂直气体进口管与塔体同轴心；所述竖直气流分隔板一端的下表面垂直安装在变径垂直气体进口管的大径端上，另一端与塔体的支撑圈连接；每块竖直气流分隔板在变径垂直气体进口管的大径端上的安装位置相同；所述环状气流分隔板安装在竖直气流分隔板的凹槽中，每块环状气流分隔板的上表面与竖直气流分隔板的上表面平齐；每块环状气流分隔板均与塔体同轴心；所述圆形气流挡板位于变径垂直气体进口管的正上方，与竖直气流分隔板的上表面连接。
与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：
(1)该装置能够有效将塔体内空间分隔成相对较小且均匀的气体通道，通过圆形气流挡板使得竖直向气流变为横向气流，通过竖直气流分隔板将横向气体分成多个区间，接着利用环状气流分隔板将气流逐层分割，将气流在不同半径处变为轴向流动，使塔内气体分布更加均匀，且流体阻力较小，便于气液两相的充分接触，有利于提高气液两相在塔体内的传质和传热效率，避免了放大效应导致的死区形成和局部过热等问题，尤其适用于大直径和高气速塔器中。
(2)竖直气流分隔板为横向气流提供了相对独立又相互连通的气体通道，各通道横截面积均沿横向气体流动方向逐渐增大，能有效将气相工质的动能转化成压能，减小流动阻力；
附图说明
图1为本实用新型多层分区气体分布装置一种实施例的整体结构示意图；
图2为本实用新型多层分区气体分布装置一种实施例的主视结构示意图；
图3为本实用新型多层分区气体分布装置图2中A-A剖面示意图；
图4为本实用新型多层分区气体分布装置图2中B-B剖面示意图；(图中：1、变径垂直气体进口管；2、竖直气流分隔板；3、环状气流分隔板；4、圆形气流挡板；5、塔体)
具体实施方式
下面给出本实用新型的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请权利要求的保护范围。
本实用新型提供了一种多层分区气体分布装置(参见图1-4)，该装置设置于塔体5内，其特征在于该装置包括一个变径垂直气体进口管1、至少三个竖直气流分隔板2、至少三个环状气流分隔板3和一个圆形气流挡板4；每块竖直气流分隔板2的尺寸均相同；
所述变径垂直气体进口管1的半径由小变大，以适应气流分割的气速需求；变径垂直气体进口管1的小径端通过管道安装在塔体5上，与塔体5连通垂直进气；变径垂直气体进口管1与塔体5同轴心；所述竖直气流分隔板2一端的下表面垂直安装在变径垂直气体进口管1的大径端上，另一端与塔体5的支撑圈连接；相邻两块竖直气流分隔板2之间的夹角相同；每块竖直气流分隔板2在变径垂直气体进口管1的大径端上的安装位置相同；所述环状气流分隔板3安装在竖直气流分隔板2的凹槽中，每块环状气流分隔板3的上表面与竖直气流分隔板2的上表面平齐；相邻两块环状气流分隔板3插入竖直气流分隔板2的深度的差值相同；每块环状气流分隔板3均与塔体5同轴心；所述圆形气流挡板4位于变径垂直气体进口管1的正上方，与竖直气流分隔板2的上表面连接。
相邻两块环状气流分隔板3之间的半径差相同。
所述圆形气流挡板4与变径垂直气体进口管1之间的距离与竖直气流分隔板2的高度相同。
所述竖直气流分隔板2的数量为3-6个；所述环状气流分隔板4的数量为3-4个。
所述变径垂直气体进口管1的大径端的横截面面积为塔体5的横截面积的0.05～0.1倍。
所述圆形气流挡板4的半径为变径垂直气体进口管1的大径端半径的1.2倍。
实施例1
竖直气流分隔板2共4个；环状气流分隔板3共3个。本实施例中塔径为DN2600，气体流通量30，变径垂直气体进口管1变径前截面面积(3.14×150)mm，变径后截面面积(3.14×250)mm；竖直气流分隔板2高度为300mm，环状气流分隔板3最内一圈半径300mm，高度100mm；第二圈半径600mm，高度150mm；第三圈半径900mm，高度200mm；圆形气流挡板4半径280mm。
本实用新型多层分区气体分布装置的工作原理和工作流程是：
气相工质首先由塔体5的管道进入变径垂直气体进口管1，并在变径垂直气体进口管1内减速达到要求气速，继而继续上升，首先被圆形气流挡板4阻挡返回，并被竖直气流分隔板2分隔进入不同的横向气体通道中；通过环状气流分隔板3最内圈时一部分气体被阻留进入上升通道，一部分气体继续前进；前进的气体再次被环状气流分隔板3第二圈分流，一部分气体进入上升通道，一部分气体继续前进；以此类推，由此达到气体刚进入塔内就能够均匀分布的效果。
本实用新型未述及之处适用于现有技术。
Claims (7)
1.一种多层分区气体分布装置，该装置设置于塔体内，其特征在于该装置包括一个变径垂直气体进口管、至少三个竖直气流分隔板、至少三个环状气流分隔板和一个圆形气流挡板；每块竖直气流分隔板的尺寸均相同；
所述变径垂直气体进口管的小径端通过管道安装在塔体上，与塔体连通垂直进气；变径垂直气体进口管与塔体同轴心；所述竖直气流分隔板一端的下表面垂直安装在变径垂直气体进口管的大径端上，另一端与塔体的支撑圈连接；每块竖直气流分隔板在变径垂直气体进口管的大径端上的安装位置相同；所述环状气流分隔板安装在竖直气流分隔板的凹槽中，每块环状气流分隔板的上表面与竖直气流分隔板的上表面平齐；每块环状气流分隔板均与塔体同轴心；所述圆形气流挡板位于变径垂直气体进口管的正上方，与竖直气流分隔板的上表面连接。
2.根据权利要求1所述的多层分区气体分布装置，其特征在于相邻两块竖直气流分隔板之间的夹角相同。
3.根据权利要求1所述的多层分区气体分布装置，其特征在于相邻两块环状气流分隔板插入竖直气流分隔板的深度的差值相同。
4.根据权利要求1所述的多层分区气体分布装置，其特征在于相邻两块环状气流分隔板之间的半径差相同。
5.根据权利要求1所述的多层分区气体分布装置，其特征在于圆形气流挡板与变径垂直气体进口管之间的距离与竖直气流分隔板的高度相同。
6.根据权利要求1所述的多层分区气体分布装置，其特征在于变径垂直气体进口管的大径端的横截面面积为塔体的横截面积的0.05~0.1倍。
7.根据权利要求1所述的多层分区气体分布装置，其特征在于圆形气流挡板的半径为变径垂直气体进口管的大径端半径的1.2倍。
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