專利名稱：氣液旋流式高效降液管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣液旋流式高效降液管，屬于用于化工、石化領(lǐng)域分離塔的塔內(nèi)件技術(shù)。
背景技術(shù)：
塔板作為精餾、吸收等單元操作設(shè)備中不可缺少的塔內(nèi)件，有將近200年的發(fā)展歷史。為了尋求高效率、大通量型塔板，對(duì)塔板的研究從未間斷。氣液錯(cuò)流型塔板結(jié)構(gòu)按液流方向可分為三部份降液區(qū)(受液盤)、有效區(qū)、降液區(qū)(降液管)。其中，受液區(qū)接收來自上層塔板的液體；有效區(qū)為氣、液間接觸傳質(zhì)、傳熱提供了必要的空間，有效區(qū)面積越大，塔板效率就越高，生產(chǎn)能力越大；降液管主要有兩個(gè)作用①使塔板上液體順利流入到下層塔板；②為釋放被進(jìn)入降液管液體夾帶的氣體提供足夠的空間。因此，為防止夾帶氣體造成液體流動(dòng)阻力增大、以及由氣相返混造成塔板效率下降問題，降液管設(shè)計(jì)時(shí)必須給予認(rèn)真考慮。對(duì)于塔直徑一定的塔板，有效區(qū)和降液區(qū)面積的大小是相互抵制的，為了增加有效區(qū)面積提高塔板通量、效率，降液區(qū)所占面積就必須減少。為此，對(duì)降液管形式的研究一直是科研人員尋求提高塔板通量、效率的一個(gè)主要方向。到目前為止，商用降液管形式主要由以下三種即圖1中所示A-標(biāo)準(zhǔn)型，B-傾斜型，C-階梯型。這三種形式降液管的共同特點(diǎn)是液體溢流進(jìn)入，被夾帶的氣體慢慢從液體中分離并從降液管空間上升，其中一部分返回到上層塔板；但是還有一部分氣體被進(jìn)入降液管的液體再次夾帶，從而造成氣體分離不徹底，降液管所占板面積就不能顯著減少，有效區(qū)面積也就不能明顯增大，液體處理量就無法提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種氣液旋流式高效降液管，該降液管特別適用于處理液量大、易發(fā)泡物系的精餾、吸收塔，可防止氣體的二次夾帶，顯著提高降液管的除氣能力，明顯減小降液管面積，從而大大提高塔板通量、效率。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的，一種氣液旋流式高效降液管其特征在于該降液管由內(nèi)外兩個(gè)直徑不同的圓管構(gòu)成，在兩個(gè)圓管間隙之間設(shè)置旋流導(dǎo)流葉片。
上述的內(nèi)管端口高于外管50～300mm，外管上端口為平口或者開有鋸齒。
上述的旋流導(dǎo)流葉片形狀為條形、扇形或三角形，每片旋流導(dǎo)流葉片與水平夾角為10-80度，每片旋流導(dǎo)流葉片長(zhǎng)度為50-300mm。
上述的旋流導(dǎo)流葉片為2-3層，每層間距為50-400mm，相鄰兩層旋流導(dǎo)流葉片旋轉(zhuǎn)角方向一致。
上述的內(nèi)管壁上于旋流導(dǎo)流葉片下方設(shè)置長(zhǎng)方形舌形開孔，舌片向下伸出，且與軸向夾角為10-90度。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于液體在旋流導(dǎo)流葉片的引導(dǎo)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的離心力加速氣體與液體的分離，分離后的氣體通過內(nèi)管壁上的氣體孔進(jìn)入內(nèi)管上升，而液體從內(nèi)外管間環(huán)隙旋轉(zhuǎn)流入到下層塔板上的受液盤。這種降液管大大提高了除氣能力，避免了氣體的二次夾帶，從而可以減小降液管占有塔板面積，增大塔板有效區(qū)面積，提高塔板通量、效率。


圖1為現(xiàn)有的降液管結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A為標(biāo)準(zhǔn)型，B為傾斜型，C為階梯型。
圖2為本發(fā)明降液管在塔板上的布置正視圖，圖中1-受液盤，2-有效區(qū)，3-本發(fā)明降液管。
圖3為圖2的俯視圖。
圖4為本發(fā)明降液管結(jié)構(gòu)示意圖，圖中3-1-降液管內(nèi)管，3-2-內(nèi)管上開的舌形孔，3-3-降液管外管，3-4-旋流導(dǎo)流葉片。
圖5為圖4的俯視圖。
圖6為圖4中M2舌形孔放大圖。
圖7為圖5旋流導(dǎo)流葉片處A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加以進(jìn)一步說明現(xiàn)以塔直徑為2500mm、板間距550mm的F-1浮閥塔板、使用本發(fā)明降液管來改造舊標(biāo)準(zhǔn)型降液管為實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說明在降液區(qū)并排布置2個(gè)本發(fā)明降液管，外管直徑為400mm，外管上端口為平形，內(nèi)管直徑為150mm，內(nèi)、外管高450mm，內(nèi)管上端口設(shè)置高出外管上端口150mm，在內(nèi)管壁上沿軸向均勻設(shè)置有4排寬50mm、高60mm的長(zhǎng)方形孔8個(gè)，共有氣孔32個(gè)，舌片和軸向間夾角為60度；沿徑向扇形旋流導(dǎo)流葉片長(zhǎng)度為250mm，共有兩層旋流導(dǎo)流葉片，兩層間距為150mm，每層均勻布置9個(gè)扇形葉片，葉片傾角(與水平方向)為20度，旋流導(dǎo)流葉片軸向高度為50mm，通過把旋流導(dǎo)流葉片焊接在內(nèi)外管間固定內(nèi)外管的相對(duì)位置。經(jīng)過改造后的塔來精餾分離丙烷-丙烯物系，經(jīng)計(jì)算通量提高了達(dá)30％以上，效率提高了10％以上。
權(quán)利要求
1.一種氣液旋流式高效降液管，其特征在于該降液管由內(nèi)外兩個(gè)直徑不同的圓管構(gòu)成，在兩個(gè)圓管間隙之間設(shè)置旋流導(dǎo)流葉片。
2.按權(quán)利要求1所述的氣液旋流式高效降液管，其特征在于內(nèi)管端口高于外管50～300mm，外管上端口為平口或者開有鋸齒。
3.按權(quán)利要求1所述的氣液旋流式高效降液管，其特征在于旋流導(dǎo)流葉片形狀為條形、扇形或三角形，每片旋流導(dǎo)流葉片與水平夾角為10°-80°，每片旋流導(dǎo)流葉片長(zhǎng)度為50-300mm。
4.按權(quán)利要求1所述的氣液旋流式高效降液管，其特征在于旋流導(dǎo)流葉片為2-3層，每層間距為50-400mm，相鄰兩層旋流導(dǎo)流葉片旋轉(zhuǎn)角方向一致。
5.按權(quán)利要求1所述的氣液旋流式高效降液管，其特征在于內(nèi)管壁上于旋流導(dǎo)流葉片下方設(shè)置長(zhǎng)方形舌形開孔，舌片向下伸出，且與軸向夾角為10°-90°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣液旋流式高效降液管，屬于用于化工、石化領(lǐng)域分離塔的塔內(nèi)件技術(shù)。該降液管包括內(nèi)外兩個(gè)直徑不同的圓管構(gòu)成，在兩個(gè)圓管間隙之間設(shè)置旋流導(dǎo)流葉片。所述旋流導(dǎo)流葉片是在兩個(gè)圓管間隙之間設(shè)置的，形狀為條形、扇形或三角形，且與與水平有一定傾斜角。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于液體在旋流導(dǎo)流葉片的引導(dǎo)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的離心力加速氣體與液體的分離，分離后的氣體通過內(nèi)管壁上的氣體孔進(jìn)入內(nèi)管上升，而液體從內(nèi)外管間環(huán)隙旋轉(zhuǎn)流入到下層塔板上的受液盤。這種結(jié)構(gòu)降液管大大提高了除氣能力，避免了被釋放氣體的二次夾帶，從而可以減小降液管占有塔板面積，增大塔板有效區(qū)面積，提高塔板效率及通量。
文檔編號(hào)B01D3/14GK1698923SQ200510013290
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月7日
發(fā)明者劉春江, 劉國(guó)標(biāo), 袁希鋼, 曾愛武, 張敏卿 申請(qǐng)人:天津大學(xué), 天津天大天久科技股份有限公司