CN2258088Y - 组合式导向浮阀塔板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合式导向浮阀塔板，它主要由矩形导向浮阀和梯形导向浮阀组合而成，根据塔板上液体负荷的不同，二者有一个适宜的组合比率和排布形式，以保证塔内消除液面梯变和液体滞止区，使各层塔板均处于最佳的操作状态，从而大大提高了全塔的综合操作性能。

Description

组合式导向浮阀塔板

本实用新型涉及一种浮阀塔的核心部件-浮阀和浮阀塔板。

由于浮阀塔具有良好的操作性能，已广泛应用于化学工业和石油工业中的蒸馏、吸收、汽提等气液传质操作。但是，目前工业上常的F₁型浮阀塔板存地着显著的缺点。为此，我国的许多科技工作对此作出了各种改进，先后开发了导向浮阀塔板(中国专利91215110.2)。和具有导向作用的梯形浮阀塔板(中国专利92243924.9)，它们分别克服了F₁型浮阀塔板的缺点，显示了如下优点：

1.由于浮阀设有导向孔，因此塔板的液面梯度较小。

2.由于浮阀为矩形或梯形的导向浮阀，塔板上液体返混程度较小。

3.导向浮阀塔板借助具有不同数量导向孔的导向浮阀在塔板上的排布，消

除塔板上的液体滞止区。

4.在操作中，由于矩形导向浮阀或梯形导向浮阀不转动，阀腿与阀孔无磨

损，浮阀不易脱落，大大提高了塔板的使用寿命。

因此，矩形导向浮阀塔板和具有导向作用的梯形浮阀塔板具有良好的操作性能，在工业上应用已取得了显著的效果。但是，发明人在长期实践中发现上述两种浮阀塔板分别存在如下缺点：

矩形浮阀塔板对于大液流强度，如塔板的液流强度大于60M³/m·h时，矩形导向浮阀塔板虽能减少液面梯度，但难以完全消除塔板上的液面梯度；

梯形导向浮阀塔板(一种浮阀上设有导向孔的梯形浮阀)，由于不仅从导向孔流出的气体推动塔板上的液体流动，而且从梯形浮阀两侧流出的气体在液流方向上存在一个分速度，也在一定程度上推动塔板上的液体流动，即梯形导向浮阀塔板可为塔板上的流体流动提供了较大的推动力，它对于大液流强度(如液流强度大于60M³/m·h)，可完全消除塔板上的液面梯度，但它对于较少的液流强度时(如液流强度小于20M³/m·h)，由于梯形导向浮阀对液体的推动力过大，造成了负的液面梯度，影响了塔板的操作性能。并且，由于塔板上所有的梯形导向浮阀对液体流动的推动力相差不大，未能对塔板上弓形区的液体流动提供较大的推动力，故难以消除塔板上的液体滞止区。

实际上，工业上同一塔内各层塔板的液相负荷往往不同，甚至相差几倍以上，例如炼油厂的常压塔、丁二烯萃取精馏塔等，其塔内部分塔板的液流强度较小，部分塔板的液流强度较大，二者往往相差数倍。为了良好的消除塔板的液面梯度和液体滞止区，单独的矩形导向浮阀塔板或单独的梯形导向浮阀塔板均难以满足工业上各层塔板的不同液流强度需要，为此需对现有的浮阀塔板进一步作出改进，以优化浮阀塔的综合操作性能。

本实用新型的目的，在于综合矩形导向浮阀塔板和梯形导向浮阀塔板的各自优点，克服二者所存在的缺点，设计了一种组合式导向浮阀塔板，它由矩形导向浮阀和梯形导向浮阀组合而成，可根据工程上的实际需要调节各种浮阀在塔板上的组合比和排布，使本发明的塔板具有广泛的适应性，既适用于大液流强度，也适用于小液流强度，对各种不同情况，均可良好地消除塔板上的液面梯度和液体滞止区，塔板上的液体返混小，塔板效率高，浮阀无磨损，塔板结构可靠。因此本发明的组合式导向浮阀塔板具有优异的操作性能。

本实用新型的构思是这样的：

(1)为了克服矩形导向浮阀塔板和梯形导向浮阀塔板的各自的缺点，在本实用新型所说的塔板上设置了一部分矩形导向浮阀，一部分为梯形导向浮阀，并通过调节二者的不同比率的组合和排布，以满足工业上各不同情况的需要，增强塔板的适应能力，进一步提高浮阀塔的操作性能。

(2)对于液体负荷L较小的塔板，如L＜20mM³/m·h时，可排布较大比率的矩形导向浮阀，较小比率的梯形导向浮阀，且梯形导向浮阀主要排布在塔板的弓形区内。这样既保持塔板中心区的液体有适度的推动力，又可使塔板的弓形区内对液体有较大的推动力，可消除液体的滞止区，使塔板处于良好的操作状态。

(3)对于液体负荷L较大的塔板，如L＞60M³/m·h时，为了消除塔板上的液面梯度和液体滞止区，可排布较大比率的梯形导向浮阀，较少比率的矩形导向浮阀，在弓形区内可全部排布梯形导向浮阀，使塔板的中心区和弓形区均有适度的推动力，从而使塔板处于良好的操作状态。

(4)对于塔板上的液体负荷L处于20～60M³/m·h之间时，塔板上的矩形导向的浮阀与梯形导向浮阀的比率，可介于上述二种情况之间，并根据具体情况确定，从而使塔板处于良好的操作状态。

按照上述构思，发明人通过大量的实验，设计了一种由矩形导向浮阀与梯形导向浮阀组成的导向浮阀塔板，即本实用新型所说的组合式导向浮面塔板。

下面将结合附图来阐明本实用新型的内容：

图1为液体负荷L＜20M³/m·h时，浮阀在组合式导向浮阀塔板上的排布示意图。

其中：1—受液区；

      2—降液区；

      3—弓形区；

      4—中心区；

      5—矩形导向浮阀；

      6—梯形导向浮阀。

对于塔板上液体负荷L＜20M³/m·h时，塔板上矩形导向浮阀的占有比率约为60～80％，梯形导向浮阀占有的比率约为40～20％，浮阀上的导向孔的开孔方向与液流方向保持一致。图2为液体负荷L＞60M³/m·h时，浮阀在组合式导向浮塔板板上的排布示意图。

其中，图上所示的编号所指的内容均同图1，不同是：

对于塔板上液体负荷L＞60M³/m·h时，塔板上矩形导向浮阀的占有比率为40～20％，梯形导向浮阀的占有比率为60～80％，且在弓形区可全部设置梯形导向浮阀，靠近降液区一侧的中心区内排布部分矩形导向浮阀，其余为梯形导向浮阀。

对于塔板上的液体负荷L处于20～60M³/m·h范围内的浮阀塔来说，塔板上的短形导向浮阀的占有比率可在30～70％范围内选取，梯形导向浮阀的占有比率可在70～30％范围内选取，并可根据具体情况确定。图3为含有1～2个导向孔的矩形导向浮阀立体示意图。

其中：A为矩形导向浮阀的长度(含支角在内)，可在60～240mm范围内选

取。B为矩形导向浮阀的宽度，可在20～50mm范围内选取。图4为含有1个导向孔的梯形导向浮阀的立体示意图。

其中：A为梯形导向浮阀等腰的长度(含支角在内)，可在60～240mm范围内选取。B₁为梯形导向浮阀前部(或称上底)的宽度，可在10～40mm范围内选取。B₂为梯形导向浮阀后部(或称下底)的宽度，可在30～60mm范围内选取，但必须保证B₂＞B₁。

图3，图4中所说设于浮阀上的导向孔，除了图示的开口式外，亦可以是舌形、三角形、梯形、长方形等各种形式；可以是固定式，亦可以是浮动式。但均须保证导向孔开口方向与塔板上液流方向保持一致。图5为矩形导向浮阀或梯形导向浮阀在塔板上处于全开时的示意图。图6为矩形导向浮阀或梯形导向浮阀在塔板上处于关闭状态时的示意图。

其中：

1-阀盖；2-导向孔；

3-支角；4-阀腿；

5-阀脚；6-底板；

7-阀孔；8-气体通道；

d-导向孔的开口高度，宜为1～5mm；

h₀-为导向浮阀处于关闭态时最小张开高度，宜为1～3mm。

h-为导向浮阀处于全开时的最大张开高度，宜为8～15mm。

本实用新型所说的组合式导向浮阀塔板，应用空气-水和空气-水-二氧化碳物系，在实验装置内，进行了大量的塔板结构参数、流体力学和传质性能的试验。试验结果表明，本实用新型具有如下显著优点：

1.本发明的塔板与矩形导向浮阀塔板相比，对液体负荷变化的适应性较好，不仅对于较小的液流强度，而且对于较大的液流强度，均可完全消除塔板上的液面梯度和液体滞止区。

2.本发明的塔板与梯形导向浮阀塔板相比，不仅可避免液流强度较小时产生的负的液面梯度，而且能够较好地消除塔板上的液体滞止区，从而具有较高的塔板效率。

3.特别是当塔内的各层塔板上液体负荷变化较大时，如部分塔板的液流强度较小，另一部分塔板的液体强度较大时，本发明的塔板可借助浮阀的不同组合比与排布方式，使塔内各层塔板均处于最佳的工作状态，从而提高了全塔的综合操作性能。

总之，本实用新型所说的塔板，具有液面梯度小，液体返混小，良好地消除了塔板上的液体滞止区，并且阀腿无磨损、不脱落，塔板结构可靠。因此，在蒸馏、吸收、汽提等气-液传质操作中，应用本发明的塔板替代现有浮阀塔板，可获得显著的经济效益，从而有力地推动了塔器工业的技术进步。

Claims (3)

1.一种组合式导向浮阀塔板，其特征在于：所说的塔板主要由矩形导向浮阀和梯形导向浮阀组合而成。

2.如权利要求1所述的导向浮阀塔板，其特征在于：

(1)所说的矩形导向浮阀的长度(含支角)A可在60～240mm范围内选取，宽度B可在20～50mm范围内选取，

(2)所说的梯形导向浮阀的等腰长度(含支角)A可在60～240mm范围内选取，梯形导向浮阀的前部(上底)宽度B₁可在10～40mm范围内选取，后部(下底)宽度B₂可在30～60mm范围内选取，但必须保证B₂＞B₁。

3.如权利要求1、2所述的导向浮阀塔板，其特征在于：

所说的浮阀上含有1个或一个以上的导向孔，导向孔可以是不同的形状，如舌形、三角形、长方形、梯形等，可以是固定式，也可以是浮动式，其主要特点在于导向孔的开口方向与塔板上液流方向保持一致。

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