CN211586628U - 一种吸附塔格栅 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种吸附塔格栅，包括边框，所述边框由多个边框条首尾依次焊接构成，还包括格栅板，所述格栅板为整块板，所述格栅板上均匀密布有上下贯穿板面且呈矩阵排列的通孔，所述边框的内壁轮廓尺寸与所述格栅板的外缘尺寸适于嵌入式配合，所述格栅板水平嵌装在所述边框内，所述格栅板的外缘与所述边框的内壁之间密封焊接。本实用新型可有效解决因传统格栅易出现焊缝不均、格栅强度低而导致的格栅断裂、吸附剂颗粒泄露等问题，还可有效解决传统格栅结构因平整度不达标而造成的吸附塔床层偏流的问题。

Description

一种吸附塔格栅

技术领域

本实用新型涉及一种格栅，尤其涉及一种吸附塔格栅。

背景技术

吸附塔属于化工建设行业中反应器装置的一个关键设备，其技术和质量水平直接关系整个化工装置的运行。

格栅是吸附塔的核心内件设备，其将吸附塔分隔为多个吸附床层，主要作用是承载吸附剂颗粒并允许物料均匀地分布通过床层。吸附格栅对制造精度要求及焊接质量要求非常高。现有技术下的格栅的主流设计结构为约翰逊网格栅，约翰逊网格栅是采用电阻焊工艺将V型丝焊成平网片，然后与边框焊接成单块格栅，再由多块单块格栅焊接而成。此类格栅及加工方法存在以下缺陷：1、V型丝焊成的平网板缝隙间距精度难以控制、焊接强度差，在设备运行时，极易由于物理原因导致局部网丝变形，缝隙变大，焊点断裂；2、V型丝平网板与边框焊接时，容易产生由于热量过量输入导致的V型丝抽边，使边缘网丝缝隙变大超差，易出现吸附剂泄露或堵塞格栅板现象；3、采用V型丝制作的约翰逊网，其平整度难以保证，易导致吸附剂偏流，影响装置运行效果；4、加工方法工序复杂，需轧制、卷焊、展平等工序，工作量巨大，制造效率低，返修率高。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种吸附塔格栅，该格栅的整体结构强度高、格栅板的平整度高，格栅板不易断裂，吸附剂颗粒不易堵塞通孔，还可均匀地分配流体物料。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：一种吸附塔格栅，包括边框，所述边框由多个边框条首尾依次焊接构成，还包括格栅板，所述格栅板为整块板，所述格栅板上均匀密布有贯穿板面的规则排列的通孔，所述边框的内壁轮廓尺寸与所述格栅板的外缘尺寸适于嵌入式配合，所述格栅板水平嵌装在所述边框内，所述格栅板的外缘与所述边框的内壁之间密封连接，例如，以连续焊形成的密封焊接。

所述通孔可以在整张板材上通过激光打孔的方式形成，由此形成整块的格栅板。

所述格栅板上的通孔可以根据实际需要采用任意规则排列的方式，例如，呈矩阵排列（在平面展开状态下纵横等间距对齐排列）。

所述格栅板的纵截面可以呈平面形。

所述格栅板的纵截面可以呈波浪形。

所述格栅板的纵截面可以呈锯齿形。

进一步地，所述格栅板的周边处设有焊边，其与所述边框的内壁之间的密封连接方式为焊接。

进一步地，所述通孔为微孔、窄缝、斑点孔、圆孔、椭圆形孔、矩形孔或所述孔形中的一种或多种的组合。

更进一步地，所述通孔为矩形孔，所述矩形孔的宽度为0.05-0.3mm，所述矩形孔的长度为10-15mm，任意相邻的两行通孔的行间距为1-2mm,任意相邻的两列通孔的列间距为10-20mm。

进一步地，所述格栅板还包括支撑筋，所述支撑筋呈长条状，数量为多个，等间距分布（在平面展开状态下），任意相邻的多列通孔之间焊接一条所述支撑筋，所述支撑筋沿所述通孔的列方向焊接于所述格栅板的底面上。

所述支撑筋位于格栅板的下方，与格栅板贴在一起，其在格栅板上的焊接方式可以为点焊，且焊点无需过多。由于通常情况下支撑筋的两端还要固定焊接在边框上，通常支撑筋在格栅板上的焊接只要保证两者在产品加工过程中不分离即可。

进一步地，所述支撑筋的横截面通常可以呈矩形（扁片形）或等腰三角形等。

所述支撑筋与所述格栅板上焊接该所述支撑筋的部位的表面（切面）相垂直。

更进一步地，所述支撑筋的两端分别与所述边框的内壁焊接。

当所述格栅板的纵截面呈锯齿形或波浪形时，至少或者仅在锯齿形或波浪形的最高部位和最低部分设置支撑筋，由此不仅以较少的支撑筋就能够有效地增加格栅板的强度，而且也便于支撑筋的设置，有利于保证设置精度，同时，支撑筋本身能够起到一定的导流均流作用，避免斜置支撑筋对介质流的负面影响。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的格栅板通过激光数控程序，采用整块不锈钢板经激光聚焦切割一次加工成型制成，相比于传统的格栅板，结构紧凑、使用寿命长；大量减少焊点数量和焊接面积，减少开焊、断焊风险，具有较高的整体结构强度；通孔精准一致，且通孔分布更均匀、精度更加精确（通孔误差可控制在±0.02mm以内）；板面平整度更高（平整度可控制在±0.5mm以内），可高效均匀地分配流体物料，还可有效避免因板面平整度不达标造成的吸附剂偏流的现象发生。

2、本实用新型通过改变格栅板的板面形状，可自由控制通孔的开孔方向和错位角度，从而大幅增加格栅板上层液体的分配错流程度，进而提高液体分配的均匀度。格栅板的板面呈凹凸形（纵截面为波浪形或锯齿形）时，相比于传统技术的筛网仅能采用水平网面、无法弯曲成凹凸面的原生局限，有效流通面积大，可大幅增加通孔与液体的接触面积，提高传质吸收效率和处理能力，还可大幅提高板体的自身强度（由于格栅板为一次加工成型，强度还具有原生优势）。

3、本实用新型通过格栅板的外缘预留的焊边，可实现格栅板与边框的充分满焊，实现焊接处的完全密封，有效避免焊接边缘因热应力导致的抽边现象，获得更高的焊接强度和更可靠的焊接稳定性，彻底消除格栅板与边框的焊接变形问题，进而有效避免因焊缝不均、焊缝变形、格栅断裂等原因造成吸附剂颗粒进入格栅内部并堵塞通孔的情况发生。

4、本实用新型的支撑筋的设置，可提高格栅的整体刚性，实现对格栅板的有效支撑，在相同的支撑强度与通过率的前提下，相比于现有技术的格栅，本实用新型的格栅在横截面上的任何一个局部部位都有较高的整体结构强度，使格栅板的厚度可根据支撑强度要求灵活选择。

5、本实用新型的格栅板采用激光数控加工工艺一次加工成型制成，相比于传动的制造工艺，自动化控制程度高，精度可控，加工过程更加稳定且工序大幅简化（省去了繁琐的轧制、卷焊、展平等工序），节省工作量巨大的焊接工作，减少焊接超差概率，适用于格栅的大批量、长时间生产制造，且消除人力手工操作误差风险，可有效避免浪费，提高生产效率和成品率，成品率可从传统工艺的50%-65%，提高至99.5%以上，同时由于激光加工技术的采用，还可大大降低对水、电等能源的使用生产成本。

本实用新型可用于化工吸附塔及其他适宜场合。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施方式的俯视图；

图2是图1中的通孔部位的放大示意图；

图3是图1的A-A剖面示意图；

图4是图1的B-B剖面示意图；

图5是图4中的I部放大示意图。

具体实施方式

参见图1、图2、图3、图4和图5，本实用新型公开了一种吸附塔格栅，包括边框1，所述边框由多个边框条首尾依次焊接构成，还包括格栅板2，所述格栅板为整块板，所述格栅板上均匀密布有上下贯穿板面且呈矩阵排列的通孔4，所述格栅板采用激光束调 Q脉冲切割方法，在整块钢板上进行高精度控制作业，根据流体力学需要，定义通孔的单元形状、尺寸、排布及密度，一次成型获得其上通孔呈矩阵排列的格栅板，在整块钢板上整体切割一次成型，可使通孔达到实际需要的极小的宽度，且通孔的朝向角度可以自由调整。所述边框的内壁轮廓尺寸与所述格栅板的外缘尺寸适于嵌入式配合，所述格栅板水平嵌装在所述边框内，所述格栅板的外缘与所述边框的内壁之间采用氩弧焊的焊接方式密封焊接，焊接位置优选为所述格栅板的上表面边缘与所述边框的内壁的交接处。所述格栅板采用激光聚焦切割一次成型，具有结构紧凑、使用寿命长、通孔精准一致、通孔精度高、板面平整度高等特点。

所述格栅板沿呈矩阵排列的通孔的行方向的纵截面可以呈波浪形、锯齿形或平面形，优选所述格栅板的纵截面呈波浪形，即所述格栅板的板面呈波浪状的凹凸形，且波峰、波谷规则排列。板面呈波浪状的格栅板，其有效流通面积更大，可大幅增加通孔与液体的接触面积，提高传质吸收效率，还可大幅提高板体的自身强度。

所述格栅板的外缘处优选设有焊边，所述格栅板通过所述焊边与所述边框采用氩弧焊的焊接方式焊接为一体，可实现所述格栅板与所述边框的充分满焊，实现焊接处的完全密封。

根据格栅板的不同工艺参数要求，所述通孔可以为微孔、窄缝、斑点孔、圆孔、椭圆形孔、矩形孔或所述孔形中的一种或多种的组合，使其具有较高的灵活适应性，边框也可以由不同结构的边框条拼接组成。所述通孔优选为矩形孔，所述矩形孔的宽度优选为0.05-0.3mm，如0.05mm、0.1mm、0.2mm或0.3mm，所述矩形孔的长度为10-15mm，如10mm、12mm、14mm或15mm，任意相邻的两行通孔的行间距为1-2mm, 如1mm、1.2mm、1.5mm或2mm，任意相邻的两列通孔的列间距为10-20mm，如10mm、12mm、15mm或20mm。经实践验证，所述通孔采用上述尺寸的矩形孔时，格栅的过滤效果最佳。

所述格栅板还包括支撑筋3，所述支撑筋呈长条状，数量为多个，任意相邻的两列通孔之间焊接一条所述支撑筋，所述支撑筋沿呈矩阵排列的通孔的列方向焊接于所述格栅板的底面上，焊接方式及方法为采用激光透射焊的方法将高能量密度的激光束聚焦到所述支撑筋与所述格栅板的底面之间的接触部位的两侧，将二者焊接为一体。所述支撑筋的设置可提高格栅的整体刚性，实现对格栅板的有效支撑。

优选地，所述支撑筋与所述格栅板上焊接该所述支撑筋的底面部位相垂直，所述支撑筋的两端分别与所述边框的内壁焊接。以便进一步提高所述支撑筋对所述格栅板的支撑效果。

本实用新型及其多个组合适用于模拟移动床吸附分离装置，包括但不限于C5-C20、轻芳烃分离、重芳烃分离、烷烯分离等装置中。

本实用新型的加工方法为：

1、选10-30mm厚的不锈钢板材，采用等离子切割方法，得到宽度为100-400mm的多个边框条，再采用氩弧焊的焊接方法（电流：90-160A；速度：1.6-2.2mm/s）将各边框条首尾依次连接组对焊接形成边框。

2、取厚度为1.0-10mm的整块不锈钢板，通过激光数控程序，采用调Q脉冲激光束切割方法（功率：1000-2000W；速度：20-40mm/s），对激光束波形和占空比进行优化，并配合切割加速和减速阶段的激光能量闭路反馈技术，在整块钢板上整体切割一次成型，得到与边框内壁轮廓尺寸相同且其上通孔大小相等、矩阵排列的高精度格栅板及配套的多个支撑筋。格栅板采用脉冲激光束切割方法一次成型，其上的通孔可获得按实际需要的极小的宽度，且通孔的朝向角度可以自由调整，通孔为矩形，其宽度为0.05-3mm，长度为10-15mm，格栅板上任意相邻的两行通孔的行间距为1-2mm,任意相邻的两列通孔的列间距为10-20mm。

3、将格栅板嵌入边框内5mm处，采用氩弧焊的焊接方法（电流：90-160A；速度：1.6-2.2mm/s）对格栅板的上表面边缘与边框内壁沿接触边（交接处）进行密封焊，使边框与格栅板焊为一体。

4、支撑筋分布在格栅板的底部，位于相邻两列通孔之间的实体位置，采用激光透射焊的方法（利用光纤将激光器产生的激光束导入到可以在三维空间自由运动的激光焊接头，激光焊接头借助六轴联动机械手进行精确聚焦；功率：2500W；速度：30mm/s）将高能量密度的激光束聚焦到支撑筋与格栅板底面之间的接触部位两侧并沿接触部位移动，将支撑筋与格栅板焊接为一体，任意相邻的两列通孔之间焊接一条所述支撑筋，获得本实用新型的格栅。

Claims (10)

1.一种吸附塔格栅，包括边框，所述边框由多个边框条首尾依次焊接构成，其特征在于还包括格栅板，所述格栅板为整块板，所述格栅板上均匀密布有贯穿板面且呈矩阵排列的通孔，所述格栅板水平嵌装在所述边框内，所述格栅板的周边与所述边框的内壁之间密封连接。

2.如权利要求1所述的一种吸附塔格栅，其特征在于所述格栅板的纵截面呈平面形。

3.如权利要求1所述的一种吸附塔格栅，其特征在于所述格栅板的纵截面呈波浪形。

4.如权利要求1所述的一种吸附塔格栅，其特征在于所述格栅板的纵截面呈锯齿形。

5.如权利要求1所述的一种吸附塔格栅，其特征在于所述格栅板的周边设有焊边，其与所述边框的内壁之间的密封连接方式为焊接。

6.如权利要求1所述的一种吸附塔格栅，其特征在于所述通孔为微孔、窄缝、斑点孔、圆孔、椭圆形孔、矩形孔或所述孔形中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求6所述的一种吸附塔格栅，其特征在于所述通孔为矩形孔，所述矩形孔的宽度为0.05-0.3mm，所述矩形孔的长度为10-15mm，任意相邻的两行通孔的行间距为1-2mm,任意相邻的两列通孔的列间距为10-20mm。

8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的一种吸附塔格栅，其特征在于所述格栅板还包括支撑筋，所述支撑筋呈长条状，数量为多个，任意相邻的多列通孔之间焊接一条所述支撑筋，所述支撑筋沿所述通孔的列方向焊接于所述格栅板的底面上。

9.如权利要求8所述的一种吸附塔格栅，其特征在于所述支撑筋与所述格栅板上焊接该所述支撑筋的部位的表面相垂直。

10.如权利要求9所述的一种吸附塔格栅，其特征在于所述支撑筋的两端分别与所述边框的内壁焊接。

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