CN2260933Y - 一种浮阀塔板 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计了一种矩形浮阀塔板，由塔板和矩形浮阀所组成，在浮阀的前腿上开有通气孔，并朝向液流方向，从而增加浮阀的通气能力，减薄液层厚度，减少压力降；同时在通气孔的上端有侧条，用以减少因阀腿开口而造成的漏液趋势，使由此通过的气体，水平进入液层，保证传质效率。这种塔板结构简单，制作和安装方便，具有处理能力较大，传质效率高，压降低的优点，可广泛适用于蒸馏、吸收和解吸等气液传质过程。

Description

一种浮阀塔板

本实用新型涉及一种气液传质设备的核心部件--浮阀及浮阀塔板。

气液传质设备是化工、炼油、轻工和冶金等行业实现多组分分离的十分重要的主要设备，一般这种气液传质设备使用塔板、填料或这两者的组合。填料塔，尤其是规整填料塔在减压及真空操作中的应用是近年来分离技术的重大进步。但是，在常压及加压操作中，板式塔以其高性能和低价格，仍然是占主导地位的分离设备。浮阀塔具有良好的操作弹性和较高的塔板效率，在工业中得到广泛应用，所用的浮阀主要是圆形和条形浮阀。九十年代以前工业应用中主要采用圆形浮阀，F1型浮阀是其典型代表，条形浮阀则在近年来更受到人们的重视。

圆形浮阀的气体能从四面八方喷出，对于升举高度相同的圆形浮阀和条形浮阀，圆形浮阀的侧缝通气能力要好一些。但是，这种从四面八方喷气具有许多不足之处，这已在众多的研究报告中得到证实，针对其可能产生＂卡死＂、＂旋转＂、气体＂对冲＂和液相＂返混＂等缺点，在保留圆形浮阀优点的基础上近年来设计了多种条形浮阀。如中国专利CN2081753U和CN2165921Y都是在条形浮阀的阀面上开设1-2个导向孔，从该导向孔喷出的气体对液体具有一定的推动作用，但由于导向孔的开度非常有限，其导向推动力很小，导向作用不十分明显。又如中国专利CN2191699Y是具有一定导向作用的梯形浮阀，对促进液体流动有一定的作用。但是，由于梯形浮阀存在上下梯形边长的差异，造成上下两底边单位面积阀重相差较大，因而操作中短边先行开启，不能象其他浮阀一样整体平稳升起。同时，现有条形浮阀(包括梯形浮阀)，其气体主要是从阀片两侧喷出，阀体的允许升举高度是一定的，因而其开缝面积受到限制，也就是说限制了气相通道。

本实用新型的目的就在于在综合现有圆形浮阀和条形浮阀塔板优点的基础上，克服两者的缺点，设计一种新型浮阀，使其既具有比普通条形浮阀更大的通气能力，又具有圆形浮阀平衡浮动的特点，同时能实现对流体流动的导向作用。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：这种新型浮阀塔板由塔板和矩形浮阀所组成，在塔板上开有矩形孔，在矩形浮阀的前阀腿上开有一个尽可能大的通气口，使气体能从浮阀的三个方向通过，从而具有比普通条形浮阀更大的通气能力，同时又可避免圆形浮阀从四面八方喷射造成的返混现象；在通气口的上端保留有侧条，且此侧条按矩形浮阀两侧边相同或相似的方式弯曲，从而可避免因此开口而造成的漏液量增加趋势，以保证浮阀的传质效率；使开口的前阀腿朝向液流方向布置，使通过的气体将有力地推动塔板上的液体流动，从而消除或大大减少塔板上的液面梯度，保持气液接触的均匀状态；通过前后阀腿采用不对称结构设计，保证阀体受力平衡，合理配置塔板矩形孔和浮阀的尺寸，消除产生力矩的支点以使阀体能平稳浮动，保持高效操作。塔板上可以全部安装上述矩形浮阀，也可以是这种矩形浮阀与其他传质鼓泡元件如普通条形浮阀、或F1型浮阀、或筛孔等的组合。

由于这种矩形浮阀塔板的气体能从三个方向喷出，具有较大的通气能力；从阀前端喷出的气体流动方向与液流方向一致，实现了对流体的导向作用；采用前后腿不对称结构设计，保证了力平衡和浮阀的平稳浮动，从而综合了现有圆形浮阀和条形浮阀的优点，并克服了二者的缺点，具有气通量大，塔板压降小，传质效率高，操作弹性大，易于制造和安装，操作稳定可靠等优点，可广泛应用于蒸馏、吸收、解吸等气液传质过程。

下面结合附图进一步详细地叙述本实用新型的实施例。

图1为矩形浮阀塔板处于关闭状态时的结构示意图。

图2为矩形浮阀塔板处于半开状态时的结构示意图。

图3为矩形浮阀的结构示意图。

如图1，本实用新型由矩型浮阀1和塔板2所组成，在塔板上开有矩形阀孔3，矩形阀孔3比矩形浮阀1长1-5mm，宽1-3mm，这样的配合尺寸可保证阀在任何情况下都不会被卡死，不存在产生力矩的支点。如图3所示，矩形浮阀1的长度L为40-150mm，宽度B为15-50mm。矩形浮阀1的前阀腿4上开有通气口6，其宽度为5～45mm，高度为3-25mm。通气口6的上端有侧条7，侧条7与矩形浮阀的两侧长边8按相同或相似的方式弯曲，二者可同宽也可据需要存在差异。开口的前阀腿4如图2所示朝向液流方向布置，使通气口6的开口方向与液流方向一致。后阀腿5和前阀腿4的设计是不对称的，并通过前阀足10和后阀足11的不对称设计加以修正，在后阀足开有两个切口12，这样可以弥补部分前后阀腿的重量差异，同时用前后阀足的长度不同以弥补前后阀腿的其余重量差异，通过这样的设计，保证阀体重量具有如图2沿AA线所示的对称性。矩形浮阀阀体的四角上有四个略为弯曲的支耳9，且支耳与塔板2为点接触。如图1，在阀体关闭时有一个最小开度13；如图2，阀的最大开度则由前、后阀足10和11决定。

本实用新型矩形浮阀塔板，应用空气--水和空气--水--氧气物系，在实验装置内进行了塔板的水力学性能和传质性能试验，并在相同条件下测试F1型浮阀和普通条形浮阀的性能。对比试验结果表明，这种矩形浮阀塔板具有以下特点：

1.结构可靠，不易磨损，不脱落，易于制造和安装；

2.能有效地推动液体流动，显著地减小塔板上的液面梯度，使气液流动更均匀，操作更稳定可靠。由于避免了液体返混，因而塔板效率明显提高，与F1型浮阀相比，可提高5～10％以上。与普通条形浮阀相比，传质效率可提高2～5％；

3.处理能力较F1型浮阀提高10～15％以上，较普通条形浮阀提高5～8％；

4.塔板压降较F1型浮阀降低50％以上，较普通条形浮阀塔板压降降低15～30％，有利于降利蒸馏塔的操作费用；

5.塔板漏液较F1型浮阀降低5-10％，与普通条形浮阀漏液量相当。

Claims (9)

1.一种浮阀塔板，由塔板和矩形浮阀所组成，在塔板上开有矩形阀孔，其特征在于浮阀的前阀腿上开有通气口；通气口的上端有侧条；前阀腿朝向液流方向；前后腿采用不对称结构设计。

2.如权利要求1所述的浮阀塔板，其特征在于矩形浮阀的长度为40-150mm，宽度为15-50mm。

3.如权利要求1所述的浮阀塔板，其特征在于矩形浮阀前腿通气口的宽度为5-45mm，高度为3-25mm。

4.如权利要求1所述的浮阀塔板，其特征在于通气口上端侧条与矩形浮阀两侧边按相同或相似的方式弯曲，二者宽度可相同或根据需要存在差异。

5.如权利要求1所述的浮阀塔板，其特征在于矩形浮阀的后阀足开有两个切口。

6.如权利要求1所述的浮阀塔板，其特征在于矩形浮阀阀体的四角上有四个略为弯曲的支耳，且支耳与塔板的接触为点接触，在阀体处于关闭状态时有一个最小开度。

7.如权利要求1所述的浮阀塔板，其特征在于矩形浮阀的最大开度由前后阀足的位置确定。

8.如权利要求1所述的浮阀塔板，其特征在于塔板上的矩形阀孔比矩形浮阀长1-5mm，宽1-3mm。

9.如权利要求1所述的浮阀塔板，其特征在于塔板上可以全部安装如权利要求1所述的矩形浮阀，也可以是这种矩形浮阀与其它传质鼓泡元件如普通条形浮阀、或F1型浮阀、或筛孔等的组合。

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