CN2221436Y - 锥形筛板 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于化工、炼油等行业各种分馏塔、吸收塔、解吸塔、洗涤塔内的锥形筛板，其主要由塔板、裙座、孔罩、顶盖组成，该塔板呈平板状，其上设置通孔，该裙座为筒型，其内部呈中空贯通，其底部与塔板连接，且罩住所述塔板孔，并在裙座与塔板连接处留有底隙，所述孔罩为中空倒锥台型，其壁上设置穿孔，其下端对应连接裙座，其上端被顶盖覆盖。该锥形筛板具有塔板压降低、雾沫夹带小、效率高等特点。

Description

锥形筛板
本实用新型涉及一种锥形筛板，是一种广泛用于炼油、化工、石油化工和轻工等行业各种分馏塔、吸收塔、解吸塔、洗涤塔内的新型高效高弹性高稳定性锥形筛板。
在已有板式塔技术中，上述塔内使用的塔板有筛板、导向筛板、浮阀和新垂直筛板(New VST)等，这些塔板已在工业塔上得到应用。
筛板塔结构简单省投资、压降低，但板效率低、操作弹性小。导向筛板与普通筛板相比在塔板上装有百叶窗式的导向孔，当气体通过导向孔时推动液体前进，减小了液面落差，塔板效率有所提高，但就塔板效率、操作弹性和提高处理能力等性能相比远远低于浮阀塔板。F1浮阀塔板在工作状态时，气体沿水平方向四周喷射，相邻两阀喷出的气流互相对撞，不但加剧了雾沫夹带，而且带来了液相的径向返混。低气速时，漏液较多；高气速时，雾沫夹带和塔板压降急剧增大，除此之外，该浮阀易卡死、旋转和脱落，影响塔的正常操作。
随着化学和石油工业的迅速发展，分离工程对板式塔提出了越来越高的要求，五、六十年代开发的板型已远不能满足现代化学和石油工业生产的要求，当前高效节能型塔板是板式塔的发展趋势。七十年代初期，日本三井造船株式会社开发了一种垂直筛板塔(New Vertica1 sieve Tray，简称New VST)，这种塔板的结构特点与常规塔板不同，它改变了塔板上气液两相的流动、接触状况，国内外研究资料表明，这种塔板的主要性能指标均超过了常规塔板。
近年来，国内在开展New VST研究的同时，对这种塔板提出了某些改进，如用大孔帽罩代替小孔帽罩，帽罩底隙由孔状改为条缝状等，但这些改进效果并不明显。
本实用新型是在充分研究了塔板上气液两相流动规律的基础上提出的，其目的在于，保持New VST的优点，在此基础上设计一种有利于改善塔板上气液两相流动状况的新型、高效、节能的强化锥形筛板，这种强化锥形筛板在塔板压降、雾沫夹带等流体力学性能上均超过了New VST，因而塔板效率、处理能力、操作弹性和操作稳定性均有很大提高。
本实用新型的技术解决方案是这样实现的：锥形筛板主要由塔板、裙座、孔罩、顶盖组成，所述的塔板呈平板状，其上设置通孔；所述的裙座为筒型，其内部呈中空贯通，其底部与塔板连接，且罩住所述的塔板上的通孔，并在该裙座与所述塔板的连接处留有底隙；所述的孔罩为倒锥台型，其半锥角α为0°～30°，其内部呈中空贯通，其壁上设置一定数目的穿孔，其下端与所述的裙座顶缘对应连接，其上端被所述的顶盖覆盖；所述的顶盖为平盖内侧连接倒锥体，其锥角β为30°～180°，而所述的倒锥体外缘周围平顶部分的径向长度L为0～180mm。
所述的裙座可与所述的孔罩制成一体，且呈倒锥台型，其半锥角α为0°～30°。所述的孔罩的开孔总面积应大于塔板孔的面积。所述的孔罩也可制成波浪型，以利于提高开孔面积。所述的顶盖可为锥体，其锥角β为30°～180°。
所述的罩孔可为锐孔型、喷嘴孔型、曲面孔型。所述的塔板孔可为锐孔型、喷嘴孔型、曲面孔型。所述的塔板孔也可为筛孔型。
本实用新型与现有技术相比有以下优点：1.锥形筛板中，气体不通过板上的液层，其湿板压降仅包括气体在孔罩内托液、拉膜、破碎、夹带液滴的能量损失以及在罩体里面湍动涡流、气体折返与通过罩体的能量损失，所以塔板压降降低10～55％，更适合于高真空塔和常压塔，尽可能降低塔板压降；2.本实用新型的结构决定了气流(夹带液滴)从罩孔5内斜下抛方向喷射出去，加上锥形顶盖的弹射分离效果，故雾沫夹带减少70％。3.操作范围宽，上限气速是常规塔板的1.5～2.0倍；4.板上液层高度对操作范围几乎无影响；5.锥形筛板可以在很低的液/气比下操作，而在过去用常规塔板是无法实现的，特别是易发泡物系。板上液面梯度对本实用新型各项性能几乎没有影响，制造和安装允许的误差也较宽；6.塔板重量仅是普通筛板的75～95％，故可节省投资；7.由于罩内液/气比高，气液接触面积大，接触表面更新快，罩内良好的气液混合和部分液体的再循环，因而塔板效率较常规塔板可提高10～20％；8.由于锥形筛板允许高气速操作，气液呈喷射状态，因而具有自我冲刷及清洗能力，对于易聚合的物系，使聚合的场所和条件不能形成，所以锥形筛板具有较强的防自聚能力；9.适合于各种不同的物系分离及从真空到高压(3.0MPa)下的各种操作工况。
现举一较佳实施例并结合附图进一步阐述本实用新型的技术方案。
图1为本实用新型的整体结构剖视图。
图2为本实用新型采用的锐孔结构的剖视图。
图3为本实用新型采用的喷嘴孔结构的剖视图。
图4为本实用新型采用的曲面孔结构的剖视图。
首先请参见图1，本实用新型的锥形筛板结构主要由塔板1、裙座4、孔罩6、顶盖7组成。
塔板1呈平板状，其上设置一通孔3。其中通孔3直径D0为Φ30～Φ300mm。
裙座4为圆筒型，其内部呈中空贯通，其底部与塔板1连接，且罩住塔板孔3，并在裙座4与塔板1连接处留有底隙2，底隙2采用New VST现有的底隙形式和尺寸，液体在塔板液层的压力下由底隙2进入裙座4。裙座4采用120°均布的三条支腿用固定螺栓连接在塔板1上；也可在裙座4的底部开孔以代替底隙2。裙座4直径D1为Φ50～Φ350mm，高度H2为0～150mm。
孔罩6为倒圆锥台型，其内部呈中空贯通，其壁上设置一定数目的穿孔5，其下端与裙座4的顶缘对应连接。孔罩6的半锥角α为0°～30°。
顶盖7覆盖在所述的孔罩6的顶部，并封闭孔罩6，顶盖7为平盖内侧连接倒锥体。顶盖7的锥角β为30°～180°，平顶部分的尺寸L为0～180mm。当L＝0时，顶盖7则为倒锥体或倒伞体，当β＝180°时，顶盖7为平盖型。顶盖7也可为锥体，锥角β为30°～180°。
此外，裙座4除可自成一体外，还可与孔罩6一体成型，呈倒锥台型，其半锥角α为0°～30°，而且要使H1为40mm～150mm。当α为0°时，则孔罩6呈筒型，当H2为0时，即表示不要裙座，由孔罩6斜通到底。但应保持在H1高度内不设罩孔5。
罩孔5可为下列形式之一：(1)筛孔；(2)锐孔，如图2所示；(3)喷嘴孔，如图3所示；(4)斜孔；(5)长圆孔；(6)栅条孔；(7)导向孔；(8)曲面孔，如图4所示，孔径d0为Φ3mm-Φ15mm，锐孔的倒角θ为0°～60°，喷嘴孔的喷嘴高度h为1mm-5mm，圆角半径r为1mm-5mm，栅条孔的长为80mm-180mm，宽为4mm-10mm，曲面孔曲率半径R为1mm-8mm。罩孔5的开孔总面积应大于塔板孔3的面积，其面积比大于1.01/1。此外，孔罩6可制成波浪形，以利于提高开孔面积，进一步减小雾沫夹带量和提高塔板效率。
由裙座4、孔罩6及顶盖7所组成的帽罩总高度H为80～300mm。
参见图2、图3、图4，塔板上的通孔3与帽罩构成塔板的基本传质单元，塔板孔3的形状可为下列形式之一：①筛孔；②锐孔(如图2所示)；③喷嘴孔(如图3所示)；④锯齿形周边圆孔；⑤曲面孔(如图4所示)。孔径D0或d0为30-300mm，锐孔的倒角θ为0°～60°，喷嘴孔的喷嘴高度h为1mm-8mm，圆角半径r为1mm-8mm，曲面孔曲率半径R为1mm-8mm。喷嘴孔可由塔板整体冲压成型，也可以加工成带喷嘴孔的零件，然后连接到塔板上。
使用时，气体通过塔板孔3进入帽罩，液体在塔板液层的压力下由底隙2进入帽罩，气液两相在帽罩内拉膜、碎膜、碰撞、混合，最后气流(夹带液滴)从罩孔5内斜下抛方向喷射出去。加上锥形顶盖7的弹射分离效果，使雾沫夹带量大大降低，又由于塔板孔3和罩孔5的特殊结构设计，降低了塔板压降。

Claims (10)

1.一种锥形筛板，它主要由塔板、裙座、孔罩、顶盖组成，其特征在于：所述的塔板呈平板状，其上设置通孔；所述的裙座为筒型，其内部呈中空贯通，其底部与塔板连接，且罩住所述的塔板上的通孔，并在该裙座与所述塔板的连接处留有底隙；所述的孔罩为倒锥台型，其半锥角α为0°～30°，其内部呈中空贯通，其壁上设置一定数目的穿孔，其下端与所述的裙座顶缘对应连接，其上端被所述的顶盖覆盖；所述的顶盖为平盖内侧连接倒锥体，其锥角8为30°～180°，而所述的倒锥体外缘周围平顶部分的径向长度L为0～180mm。
2.如权利要求1所述的锥形筛板，其特征在于：所述的裙座可与所述的孔罩制成一体，且呈倒锥台型，其半锥角α为0°～30°。
3.如权利要求1所述的锥形筛板，其特征在于：所述的孔罩的开孔总面积应大于塔板孔的面积，其面积比大于1.01/1。
4.如权利要求1所述的锥形筛板，其特征在于：所述的孔罩也可制成波浪型，以利于提高开孔面积。
5.如权利要求1所述的锥形筛板，其特征在于：所述的顶盖可为锥体，其锥角β为30°～180°。
6.如权利要求1所述的锥形筛板，其特征在于：所述的罩孔可为锐孔型。
7.如权利要求1所述的锥形筛板，其待征在于：所述的罩孔可为喷嘴孔型。
8.如权利要求1所述的锥形筛板，其特征在于：所述的塔板孔可为锐孔型。
9.如权利要求1所述的锥形筛板，其特征在于：所述的塔板孔可为喷嘴孔型。
10.如权利要求1所述的锥形筛板，其特征在于：所述的塔板孔可为筛孔型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1305544C (zh) * 2001-08-22 2007-03-21 三菱化学株式会社 容易聚合化合物用蒸馏装置
CN103878065A (zh) * 2014-03-26 2014-06-25 南京宇行环保科技有限公司 一种湿式电除雾器的冲洗水收集装置

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