CN208553641U - 一种集储模块再分布器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集储模块再分布器，由上到下依次设置有液体收集单元、降液单元和液体分布单元。所述液体收集单元从内到外依次由中部液体收集装置、集液箱和外部液体收集装置相互连接组成。所述液体分布单元由N个液体分布模块相互连接组成。所述降液单元由N个降液管组成。本再分布器将液体分布分为收集、传导和再分布三个过程，来自填料段的液体通过液体收集单元中的中部液体收集装置后液体降落在集液箱，集液箱由每个独立的集液槽组成，每个集液槽对应一个液体分布模块和一个降液管，这样组成一个完整的收集再分布系统，单个或多个这样的系统组成完整的集储模块再分布器，每个系统都是独立的工作，互不干扰。

Description

一种集储模块再分布器

技术领域

本实用新型涉及操作工况晃动的情况下气液收集再分布的内件，具体为一种化工传质分离塔上的集储模块再分布器。

背景技术

随着时代的进步，化工生产技术有了长远的发展，新的生产技术对化工生产设备的要求也越来越高，尤其是塔器及内件，新技术要求塔器的规格越来越大(直径和高度)，要求内件的效率越来越高，同时还要保证其能够在复杂的环境工况下工作，例如：陆地上风载较大的区域或海上的平台，这两种工况具有相同的特点，就是晃动较大。

在陆地上：塔器如果比较高(目前运行的塔器设备高度超过了60米，有的甚至100米以上)，这些设备在遇见大风时，就会出现明显的晃动，风越大晃动的越厉害，塔器顶部晃动幅度最大。晃动时塔内形成严重偏流和壁流，形成液体空白区，使气液接触不到，发生短路，造成塔内的内件效率下降，液体分布效果不佳，影响全塔效率。

在海上平台上：我国近海天然气资源丰富，为了得到这些丰富的海洋能源，需利用海上平台进行开采，但有些能源采出后需要经过处理才能够运输，例如海上开采的天然气，天然气中除了主要成分烷烃以外，还含有CO₂和H₂S杂质，这就需要在海上平台上增加吸收设备(如吸收塔)对CO₂和H₂S进行脱除处理后才能运输。当吸收塔在海上运行时，由于海上风浪比较大，致使海上开采平台晃动，在塔内形成严重偏流和壁流，使气液接触不到，发生短路，影响脱硫脱碳效果。

一般的吸收塔内的结构组成包括一套槽式气液收集分布器和一套或多套槽盘式气液收集再分布器，而槽盘式气液收集再分布器安装在填料段之间。在晃动工况下，槽盘式气液收集再分布器有着致命的缺陷。主要是因为：槽盘式气液收集再分布器工作时，液体是均匀分布在槽盘式气液收集再分布器上的，在常规设计下，槽盘式气液收集再分布器上的溢流孔一般高出支撑平面50mm，工作时槽盘上的液层会高出溢流孔一定距离，这样能够形成压力，使液体具有动力通过溢流孔流出，只有保持液面水平度，才能保证每个溢流孔的流出量相同。当塔器出现较大的晃动时，就不能保证分布器上液位的水平度，使各溢流孔之间的流量出现偏差，影响均匀分布。

由此可以看出在晃动的情况下，塔器内槽盘式气液收集再分布器对液体的分布不均，是降低全塔效率的关键。

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，提供一种集储模块再分布器，可以解决在晃动工况下塔内气液分布均匀问题。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种集储模块再分布器，其特征在于该再分布器由上到下依次设置有液体收集单元、降液单元和液体分布单元；

所述液体收集单元从内到外依次由中部液体收集装置、集液箱和外部液体收集装置相互连接组成，组成的液体收集单元的横截面形状与塔器的横截面形状相同；中部液体收集装置由M组中部液体收集部件组成圆形结构；每组中部液体收集部件均包括一个槽型上液体收集板和一个槽型下液体收集板；相邻两个下液体收集板相互连接后的空隙通过一个上液体收集板覆盖；相邻两个上液体收集板之间和相邻两个下液体收集板之间均有空隙；中部液体收集装置为轴对称结构，中间高、两边与塔平面持平；集液箱由N个集液槽拼接组成圆环结构；每个集液槽为底部向下的凹槽结构，凹槽结构中间位置开设降液孔；集液槽的上端位于中部液体收集装置外周边缘的下方；外部液体收集装置由挡液圈和X组外部液体收集部件组成圆环结构；每组外部液体收集部件均包括一个槽型上液体收集短板和一个槽型下液体收集短板；相邻两个下液体收集短板相互连接后的空隙通过一个上液体收集短板覆盖；相邻两个上液体收集短板之间和相邻两个下液体收集短板之间均有空隙；每组外部液体收集部件一端搭接在集液槽上，另一端焊接在挡液圈上，挡液圈与塔器的塔壁相连接；

所述液体分布单元由N个液体分布模块相互连接组成，组成的液体分布单元的横截面形状与塔器的横截面形状相同；每个液体分布模块均包括一条主分布管和一条或者两条次分布管，主分布管和次分布管由连通管连通；每条主分布管上有受液孔；每条主分布管和次分布管的两侧均有两块挡液板，靠里的为内板，靠外的为外板；在内板和外板之间、主分布管与内板之间、次分布管与内板之间均设置有均布的隔板；主分布管和次分布管的两侧面均开有两排布液孔，每一个布液孔对应一组隔板形成的空间；

所述降液单元由N个降液管组成；每个降液管的上端连接一个降液孔，下端连接一个受液孔；M、N、X均为正整数。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

(1)本再分布器创造性的将液体分布分为收集、传导和再分布三个过程，来自填料段的液体通过液体收集单元中的中部液体收集装置后液体降落在集液箱，集液箱由每个独立的集液槽组成，每个集液槽对应一个液体分布模块和一个降液管，这样组成一个完整的收集再分布系统，单个或多个这样的系统组成完整的集储模块再分布器，每个系统都是独立的工作，各自负责各自的区域，互不干扰；即使发生强烈的晃动，液体也只是在自己独立的区域内，不会随意流动，保证液体在各自区域内分布，防止因晃动厉害引起的偏流和壁流，起到均匀分布的效果，保证传质和传热效率。

(2)该再分布器在不增加重量的情况下具有一定的垂直高度，能够形成较高的液位，而高液位能够使液体流出时具有较高的流出速度，这就能避免因晃动使液体流出的方向发生改变，同时还能够保证液体分布模块内部充满液体。

(3)液体收集单元类似一个“W”形(中间和四周高)，液体成一定的坡度流入低点的集液箱，集液箱具有一定的深度，能够防止液体因晃动而流出液体收集单元，起到了液体均匀收集的作用。

(4)液体分布单元内部充满液体能够防止因晃动而出现的液体空白区，为液体最终分布均匀起到了保障的作用。

(6)布液孔保证了喷出液体的均匀分布。

(7)液体分布单元的挡液板能够将喷出的液体进一步的分散，最大限度的提高液体的均匀度。

附图说明

图1是本实用新型集储模块再分布器一种实施例的整体结构主视剖视图；

图2是本实用新型集储模块再分布器一种实施例的液体收集单元的俯视示意图；

图3是本实用新型集储模块再分布器一种实施例的集液槽的俯视示意图；

图4是本实用新型集储模块再分布器一种实施例的液体分布单元的俯视示意图；

图5是本实用新型集储模块再分布器一种实施例的液体分布单元中主分布管和一条次分布管连接的俯视示意图；

图6是本实用新型集储模块再分布器一种实施例的液体分布单元中主分布管和两条次分布管连接的俯视示意图；

图7是本实用新型集储模块再分布器一种实施例的中部液体收集部件的主视示意图；

图8是本实用新型集储模块再分布器一种实施例的挡液板展开后的主视示意图。

(图中：1-塔器，2-液体收集单元，3-降液单元，31-降液管，4-液体分布单元，5-中部液体收集装置，51-中部液体收集部件，511-上液体收集板，512-下液体收集板，6-集液箱，61-集液槽，62-降液孔，7-外部液体收集装置，71-挡液圈，72-外部液体收集部件，721-上液体收集短板，722-下液体收集短板，8-液体分布模块，81-主分布管，82-次分布管，83-连通管，84-受液孔，85-布液孔，851-上布液孔，852-下布液孔，9-挡液板，91-内板，92-外板，93-隔板)

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集储模块再分布器(参见图1-8，简称再分布器)，所述集储模块再分布器安装在塔器1内，其特征在于该再分布器由上到下依次设置有液体收集单元2、降液单元3和液体分布单元4；

所述液体收集单元2从内到外依次由中部液体收集装置5、集液箱6和外部液体收集装置7相互连接组成，组成的液体收集单元2的横截面形状与塔器1的横截面形状相同(本实施例为圆形)；液体收集单元2类似W形结构(中部液体收集装置5和外部液体收集装置7相对较高，集液箱6位于低点)，中部液体收集装置5由M组(M≥2，本实施例为5组)中部液体收集部件51组成圆形结构；每组中部液体收集部件51均包括一个槽型上液体收集板511和一个槽型下液体收集板512；相邻两个下液体收集板512相互连接后的空隙通过一个上液体收集板511覆盖；相邻两个上液体收集板511之间和相邻两个下液体收集板512之间均有空隙，空隙作为气相通道；中部液体收集装置5为轴对称结构，安装时每组中部液体收集部件51的中间位置均与塔平面有一倾角α(α在0至15°之间)，即中间高，两边与塔平面持平；集液箱6由N个(N≥2，本实施例为4个)集液槽61拼接组成圆环结构；每个集液槽61为底部向下的凹槽结构，凹槽结构中间位置开设降液孔62；集液槽61的上端位于中部液体收集装置5外周边缘的下方，这样液体在落到中部液体收集部件51时会流进集液槽61；外部液体收集装置7由挡液圈71和X组(X≥4，本实施例为24组)外部液体收集部件72组成圆环结构；每组外部液体收集部件72均包括一个槽型上液体收集短板721和一个槽型下液体收集短板722；相邻两个下液体收集短板722相互连接后的空隙通过一个上液体收集短板721覆盖；相邻两个上液体收集短板721之间和相邻两个下液体收集短板722之间均有空隙，空隙作为气相通道；安装时每组外部液体收集部件72一端搭接在集液槽61上，另一端焊接在挡液圈71上，挡液圈71与塔器1的塔壁相连接；外部液体收集部件7焊接在挡液圈71上的一端位置比另一端高，与塔平面有一倾角β(β在0至15°之间)，这样液体在落到外部液体收集部件72时会流进集液槽61；挡液圈71高于外部液体收集部件72避免液体外流；所述降液孔62为长圆孔或长方孔；

所述液体分布单元4由N个(N≥2，本实施例为4个)形状相同的液体分布模块8相互连接组成，组成的液体分布单元4的横截面形状与塔器1的横截面形状相同(本实施例为圆形，本实施例由4个液体分布模块8组成一个液体分布单元4，即每个液体分布模块8组成的形状为四分之一圆)；每个液体分布模块8均包括一条主分布管81和一条或两条次分布管82，主分布管81和次分布管82之间侧面的中间位置由连通管83连通；每条主分布管81上部的中间位置有受液孔84；每条主分布管81和次分布管82的两侧均有两块挡液板9，靠里位置的为内板91，靠外位置的为外板92；在内板91和外板92之间、主分布管81与内板91之间、次分布管82与内板91之间均设置有均布的隔板93；主分布管81和次分布管82的两侧面均开有两排布液孔85，上排的为上布液孔851，下排的为下布液孔852，每一个布液孔85对应一组隔板93形成的空间；主分布管81和次分布管82的内板91的高度相同，均低于上布液孔851，高于下布液孔852；主分布管81和次分布管82的外板92的高度相同，均高于上布液孔851；主分布管81、次分布管82、内板91和外板92均为弧形结构；受液孔84为长圆孔或长方孔；主分布管81和次分布管82的截面形状可以是长方形、正方形或圆形；为了使液体更均匀地分布，可以将挡液板9的下沿设置成锯齿形状；

所述降液单元3由N个(N≥2，本实施例为4个)降液管31组成；每个降液管31的上端连接一个降液孔62，下端连接一个受液孔84；M、N、X均为正整数；降液管31可以是圆筒形、棱柱形或长方柱形等结构，降液管31的直径大于降液孔62和受液孔84的孔径，保证液体全部流入降液管31无外漏。

所述集液槽61、液体分布模块8和降液管31的数量相同；

所述布液孔85的数量根据填料型号计算得出，因为每种填料都有布液孔85数量的要求。

图7中能看出上液体收集板511和下液体收集板512相邻且上、下液体收集板之间有间隙；

图8中挡液板9下沿设置为锯齿形，每个锯齿形的夹角为60度。

本实用新型集储模块再分布器的工作原理和工作流程是：

在塔器1内，自填料段而来的液相，靠自身重力流入到液体收集单元2，液体收集单元2类似一个“W”形，即中部液体收集装置5中间高周边低，外部液体收集装置7边缘高内部低，致使液体落入后全部流入低点的集液箱6，集液箱6由互相独立的集液槽61拼接而成，液体流入后，集液槽61能够防止液体因晃动而流出液体收集单元2，起到了液体均匀收集的作用。

液体收集单元2下面为降液单元3，液体收集单元2收集的液体随重力作用流入集液槽61，集液槽61有降液孔62，液体通过降液孔62进入降液单元3的降液管31，再通过降液管31与受液孔84的连接导入到液体分布模块8；降液管的特点是具有一定的垂直高度，这样就能够形成较高的液位，而高液位能够使液体流出时具有较高的流出速度，这就能避免因晃动使液体流出的方向发生改变，同时还能够保证液体分布模块内部充满液体；液体分布模块8内主分布管81与次分布管82通过连通管83连接，这样从降液管31接收到的液体在液体分布模块8内的分布，主分布管81和次分布管82的内外有挡液板9，挡液板9内均布隔板93，每两个隔板之间对应一组布液孔85，这样保证从布液孔中喷出的液体在一定空间内的均匀稳定，且因主布液管、次布液管、挡液板等以圆弧结构在一个液体分布模块8内均布，所有的液体分布模块组成一个液体分布单元4在塔底均布，这样使得液体分布单元内部充满液体能够防止因晃动而出现的液体空白区，为液体最终分布均匀起到了保障的作用；液体分布模块8在两侧开有两排布液孔85，两排布液孔之间因为存在着高度差，能够保证喷出的液体都落在各自的挡液板9上，液体在撞击到挡液板后变得更分散，当挡液板下方为锯齿形时，就能够形成多个液柱向下流出，保证了喷出液体的均匀分布。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (10)

1.一种集储模块再分布器，其特征在于该再分布器由上到下依次设置有液体收集单元、降液单元和液体分布单元；

所述液体收集单元从内到外依次由中部液体收集装置、集液箱和外部液体收集装置相互连接组成，组成的液体收集单元的横截面形状与塔器的横截面形状相同；中部液体收集装置由M组中部液体收集部件组成圆形结构；每组中部液体收集部件均包括一个槽型上液体收集板和一个槽型下液体收集板；相邻两个下液体收集板相互连接后的空隙通过一个上液体收集板覆盖；相邻两个上液体收集板之间和相邻两个下液体收集板之间均有空隙；中部液体收集装置为轴对称结构，中间高、两边与塔平面持平；集液箱由N个集液槽拼接组成圆环结构；每个集液槽为底部向下的凹槽结构，凹槽结构中间位置开设降液孔；集液槽的上端位于中部液体收集装置外周边缘的下方；外部液体收集装置由挡液圈和X组外部液体收集部件组成圆环结构；每组外部液体收集部件均包括一个槽型上液体收集短板和一个槽型下液体收集短板；相邻两个下液体收集短板相互连接后的空隙通过一个上液体收集短板覆盖；相邻两个上液体收集短板之间和相邻两个下液体收集短板之间均有空隙；每组外部液体收集部件一端搭接在集液槽上，另一端焊接在挡液圈上，挡液圈与塔器的塔壁相连接；

所述液体分布单元由N个液体分布模块相互连接组成，组成的液体分布单元的横截面形状与塔器的横截面形状相同；每个液体分布模块均包括一条主分布管和一条或者两条次分布管，主分布管和次分布管由连通管连通；每条主分布管上有受液孔；每条主分布管和次分布管的两侧均有两块挡液板，靠里的为内板，靠外的为外板；在内板和外板之间、主分布管与内板之间、次分布管与内板之间均设置有均布的隔板；主分布管和次分布管的两侧面均开有两排布液孔，每一个布液孔对应一组隔板形成的空间；

所述降液单元由N个降液管组成；每个降液管的上端连接一个降液孔，下端连接一个受液孔；M、N、X均为正整数。

2.根据权利要求1所述的集储模块再分布器，其特征在于安装时每组中部液体收集部件的中间位置均与塔平面有一倾角α，α在0至15°之间；外部液体收集部件焊接在挡液圈上的一端位置比另一端高，与塔平面有一倾角β，β在0至15°之间。

3.根据权利要求1所述的集储模块再分布器，其特征在于所述降液孔为长圆孔或长方孔。

4.根据权利要求1所述的集储模块再分布器，其特征在于两排布液孔中上排的为上布液孔，下排的为下布液孔；主分布管和次分布管的内板的高度相同，均低于上布液孔，高于下布液孔；主分布管和次分布管的外板的高度相同，均高于上布液孔。

5.根据权利要求1所述的集储模块再分布器，其特征在于主分布管和次分布管的截面形状是长方形、正方形或圆形。

6.根据权利要求1所述的集储模块再分布器，其特征在于主分布管、次分布管、内板和外板均为弧形结构。

7.根据权利要求1所述的集储模块再分布器，其特征在于将挡液板的下沿设置成锯齿形状。

8.根据权利要求1所述的集储模块再分布器，其特征在于降液管是圆筒形、棱柱形或长方柱形；降液管的直径大于降液孔和受液孔的孔径。

9.根据权利要求1所述的集储模块再分布器，其特征在于所述集液槽、液体分布模块和降液管的数量相同。

10.根据权利要求1所述的集储模块再分布器，其特征在于受液孔为长圆孔或长方孔。