專利名稱：組合導(dǎo)向固閥塔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
組合導(dǎo)向固閥塔板
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工中的閥塔技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種組合導(dǎo)向固閥塔板。背景技術(shù)：
板式塔在化工、煉油和石油化工中廣泛應(yīng)用。塔板的種類很多，工業(yè)上常用的為篩孔型塔板和浮閥型塔板。篩孔型塔板加工方便、造價(jià)較低、不易堵塞，但氣相負(fù)荷較小時(shí)液體易泄漏，氣相負(fù)荷較大時(shí)霧沫夾帶較大，因而操作彈性較小。浮閥型塔板由于塔板上具有浮動(dòng)部件，氣體通量能在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)，因而操作彈性較大、塔板效率較高、處理能力較大，但由于塔板上具有浮動(dòng)部件，因而塔板的造價(jià)較高。在浮閥型塔板中，浮閥為圓形的Fl型浮閥塔板曾在工業(yè)上廣泛應(yīng)用，隨著塔器技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)現(xiàn)Fl型浮閥塔板存在某些缺點(diǎn)，主要有塔板上液面梯度較大、液體返混較大、塔板上存在液體滯止區(qū)及浮閥易磨損、易脫落。為了克服Fl型浮閥塔板的上述缺點(diǎn)，我國(guó)科技工作者做了大量的研究工作， 先后開發(fā)了導(dǎo)向浮閥塔板(中國(guó)專利91215110. 2)、具有導(dǎo)向作用的梯形導(dǎo)向浮閥塔板(中國(guó)專利92M39M.9)和組合導(dǎo)向浮閥塔板(中國(guó)專利96229716. X)等新型浮閥塔板。其中組合導(dǎo)向浮閥塔板，塔板上由矩形導(dǎo)向浮閥和梯形導(dǎo)向浮閥按適當(dāng)?shù)呐浔冉M合而成，具有優(yōu)異的操作性能，并已在工業(yè)上廣泛應(yīng)用，獲得了良好效果。近年來，根據(jù)節(jié)能降耗和增大處理能力的需求，固閥塔板(亦稱固定閥塔板)的開發(fā)研究和工業(yè)應(yīng)用受到了重視，國(guó)內(nèi)外已開發(fā)研究了不同形式的固閥塔板，并已在工業(yè)上應(yīng)用。固閥塔板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，介于篩孔塔板與浮閥塔板之間，塔板上的固閥由塔板直接沖出，不需要另外部件，其作用相當(dāng)于浮閥塔板上的浮閥。固閥塔板與篩孔塔板相比，霧沫夾帶較小、處理能力較大；固閥塔板與浮閥塔板相比，壓降較小，處理能力較大，造價(jià)較低，結(jié)構(gòu)可靠。因此，固閥塔板兼有篩孔塔板和浮閥塔板的優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上克服了二者所存在的缺點(diǎn)，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種組合導(dǎo)向固閥塔板。本實(shí)用新型的目的，是在對(duì)組合導(dǎo)向浮閥塔板的實(shí)驗(yàn)研究和工業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)上， 設(shè)計(jì)了一種組合導(dǎo)向固閥塔板，塔板上由塔板直接沖制出的矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥組合而成，固閥上沒有適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向孔，借助塔板上矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥的適當(dāng)配比和排布，使本實(shí)用新型的塔板具有廣泛的適應(yīng)性，既適用于大液流強(qiáng)度，也適用于小的液流強(qiáng)度，對(duì)于各種不同的情況，均可良好地消除塔板上的液面梯度和液體滯止區(qū)，塔板上液體返混小，塔板效率高，處理能力大，并且，由于塔板上無浮動(dòng)部件，塔板造價(jià)較低，結(jié)構(gòu)可靠，使用壽命長(zhǎng)。因此，本實(shí)用新型的組合導(dǎo)向固閥塔板具有良好的結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)異的操作性能。本實(shí)用新型的構(gòu)思是這樣的(1)在操作中，由于矩形導(dǎo)向固閥對(duì)液體的推動(dòng)力較小，梯形導(dǎo)向固閥對(duì)液體的推動(dòng)力較大，當(dāng)塔板上全部為矩形導(dǎo)向固閥時(shí)，在較大的液流強(qiáng)度情況下，難以完全消除液面梯度；當(dāng)塔板上全部為梯形導(dǎo)向固閥時(shí)，在較小的液流強(qiáng)度情況下，由于對(duì)液體的推動(dòng)力過大，會(huì)產(chǎn)生負(fù)的液面梯度。并且，上述二種塔板由于塔板上的固閥對(duì)液體的推力幾乎沒有差別，不能消除塔板上的液體滯止區(qū)。因此，為克服矩形導(dǎo)向固閥塔板和梯形導(dǎo)向固閥塔板的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型所說的塔板上設(shè)置了一部分為矩形導(dǎo)向固閥，另一部分為梯形導(dǎo)向固閥，并采用適用的配比和排布，以滿足不同情況的需要，增強(qiáng)了塔板的適應(yīng)能力，提高了塔板的操作性能；(2)對(duì)于液體負(fù)荷L較小的塔板，如L<20M7(m*h)時(shí)，可以排布較大比率的矩形導(dǎo)向固閥，較小比率的梯形導(dǎo)向固閥；且梯形導(dǎo)向固閥主要排布在塔板的弓形區(qū)1內(nèi)，這樣既保持對(duì)塔板中心區(qū)4的液體有適度的推動(dòng)力，以消除塔板上的液面梯度，又可使塔板的弓形區(qū)內(nèi)對(duì)液體具有較大的推動(dòng)力，以消除液體的滯止區(qū)，使塔板處于良好的操作狀態(tài)；(3)隨著液體負(fù)荷L的增大，梯形導(dǎo)向固閥的比率適當(dāng)增大，矩形導(dǎo)向固閥的比率相應(yīng)減小；梯形導(dǎo)向固閥主要排布在塔板弓形區(qū)內(nèi)，以消除塔板上的液體滯止區(qū)；在塔板的中心區(qū)也排布一定數(shù)量的梯形導(dǎo)向固閥，以消除塔板上的液面梯度；排布在中心區(qū)的導(dǎo)向固閥優(yōu)先排布在靠近液體進(jìn)入塔板的一端，以減小液體泄漏；(4)在任何情況下，梯形導(dǎo)向固閥在塔板上弓形區(qū)內(nèi)的分布密度大于在塔板中心區(qū)的分布密度，以確保既能消除塔板上的液面梯度，又能消除塔板上的液體滯止區(qū)；(5)在塔板上的矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥上，均設(shè)有適當(dāng)形狀的導(dǎo)向孔，從導(dǎo)向孔流出的氣體不僅對(duì)塔板上的液體流動(dòng)具有一定的推動(dòng)作用，而且改善了塔板上的氣液接觸情況。一種組合導(dǎo)向固閥塔板，其特征在于；塔板上由矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥組合而成，固閥上均設(shè)有導(dǎo)向孔；所述的矩形導(dǎo)向固閥，由塔板上直接沖出，閥孔長(zhǎng)度A在30 200mm范圍內(nèi)選?。?寬度B在15 40mm范圍內(nèi)選?。凰龅奶菪螌?dǎo)向固閥，也由塔板上直接沖出，閥孔長(zhǎng)度A在30 200mm范圍內(nèi)選??；梯形導(dǎo)向固閥閥孔前端的寬度B1在10 30mm范圍內(nèi)選取，后端寬度化在20 50mm 范圍內(nèi)選取，且必須保證4大于B1 ；固閥上設(shè)有導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔設(shè)在固閥的頂部，也或者設(shè)在固閥的前部，或者二處均設(shè)有導(dǎo)向孔；設(shè)在固閥頂部的導(dǎo)向孔的數(shù)量為1個(gè)或1個(gè)以上，開口形狀為舌形或斜孔形， 開口方向與塔板上的液流方向一致，張口尺度為2 6mm的范圍；設(shè)在固閥前部的導(dǎo)向孔， 為可以是圓形、三角形或多邊形開孔，或者為舌孔或斜孔，開口方向與塔板上的液流方向的夾角為0 70°的范圍。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型所說的組合導(dǎo)向固閥塔板，液面梯度小，液體返混小，較好地消除了塔板上的液體滯止區(qū)，具有處理能力大和效率高的特點(diǎn)，并且造價(jià)較低，實(shí)用壽命較長(zhǎng)，塔板結(jié)構(gòu)可靠。因此，在蒸餾、吸收、汽提等氣液傳質(zhì)操作中，應(yīng)用本實(shí)用新型的塔板用于老塔改造和新塔設(shè)計(jì)，可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

[0018]圖1為液體負(fù)荷L < 20M3/ (m · h)時(shí)，矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥在組合導(dǎo)向固閥塔板上的排布圖；圖2為液體負(fù)荷L>60M7(m*h)時(shí)，矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥在組合導(dǎo)向固閥塔板上的排布圖；圖3a，北為矩形導(dǎo)向固閥的示意圖；圖4a，4b為梯形導(dǎo)向固閥的示意具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖來闡明本實(shí)用新型的內(nèi)容圖1為液體負(fù)荷L < 20M3/ (m · h)時(shí)，矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥在組合導(dǎo)向固閥塔板上的排布。當(dāng)塔板上液體負(fù)荷L < 20M3/(m · h)時(shí)，塔板上矩形導(dǎo)向固閥5的占有比率約為 60 80%;梯形導(dǎo)向固閥6占有率約為20 40%，在弓形區(qū)3設(shè)置梯形導(dǎo)向固閥；在靠近受液區(qū)1的一側(cè)的中心區(qū)4內(nèi)排布部分矩形導(dǎo)向固閥；圖2為液體負(fù)荷L > 60M3/ (m · h)時(shí)，矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥在組合導(dǎo)向固閥塔板上的排布圖。當(dāng)塔板上液體負(fù)荷L > 60M3/(m · h)時(shí)，塔板上矩形導(dǎo)向固閥5的占有比率約為 40 60%，梯形導(dǎo)向固閥6占有比率約為60 40% ；在靠近降液區(qū)2的一側(cè)的中心區(qū)內(nèi)排布部分矩形導(dǎo)向固閥；對(duì)于塔板上的液體負(fù)荷為L(zhǎng) = 20 60M3/(m · h)范圍內(nèi)，塔板上矩形導(dǎo)向固閥的占有比率約為50 70%，梯形導(dǎo)向固閥的占有比率約為50 30%，并可以根據(jù)具體情況確定。圖3a，;3b為矩形導(dǎo)向固閥的示意圖。其中A為矩形導(dǎo)向固閥閥孔的長(zhǎng)度，A = 30 200mm ;B為矩形導(dǎo)向固閥閥孔的寬度，B = 15 40mm。圖4a，4b為梯形導(dǎo)向固閥的示意圖。其中A為梯形導(dǎo)向固閥的閥孔長(zhǎng)度，A = 30 200mm 為梯形導(dǎo)向固閥閥孔前端的寬度，B1 = 10 30mm，化為梯形導(dǎo)向固閥閥孔后端的寬度，化=20 50mm，且必須保證B2大于Bi。圖3a，3b和圖4a，4b所示設(shè)于固閥上的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔可設(shè)在固閥的頂部，也可設(shè)在固閥的前部，也可二處均設(shè)導(dǎo)向孔。圖中所示為二處均設(shè)導(dǎo)向孔的情況。設(shè)在固閥頂部的導(dǎo)向孔(導(dǎo)向孔I 7)，根據(jù)固閥的長(zhǎng)度，數(shù)量可以為1個(gè)或1個(gè)以上，開口形狀為舌形或斜孔形，開口方向與塔板上的液流方向一致；設(shè)在固閥前部的導(dǎo)向孔(導(dǎo)向孔118)，可以是圓形、三角形或多邊形開孔，也可以是舌形孔或斜孔，開口方向與塔板上的液流方向的夾角為0 70°的范圍。本實(shí)用新型所說的組合導(dǎo)向固閥塔板，在冷摸實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。本實(shí)用新型具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)(1)本實(shí)用新型的塔板與矩形固閥塔板相比，對(duì)液體負(fù)荷變化的適應(yīng)性較好，無論對(duì)于較小的液流強(qiáng)度，還是對(duì)于較大的液流強(qiáng)度，均可完全消除塔板上的液面梯度和液體滯止區(qū)，從而具有較好的操作性能；[0034](2)本實(shí)用新型的塔板與梯形導(dǎo)向固閥塔板相比，不僅可避免在液流強(qiáng)度較小時(shí)產(chǎn)生負(fù)的液面梯度，并可消除塔板上的液體滯止區(qū)，從而具有較高的塔板效率；(3)特別是當(dāng)塔內(nèi)各層塔板的液體負(fù)荷相差較大時(shí)，如一部分塔板的液流強(qiáng)度較小，另一部分塔板的液流強(qiáng)度較大，本實(shí)用新型可借助矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥的不同配比和適當(dāng)?shù)呐挪挤绞?，使塔?nèi)各層塔板均處于最佳的操作狀態(tài)，從而提高了全塔的綜合性能；(4)本實(shí)用新型塔板上的矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥上均設(shè)有導(dǎo)向孔，從導(dǎo)向孔流出的氣體不僅對(duì)塔板上的液體具有一定的推動(dòng)作用，而且強(qiáng)化了固閥頂部及前后固閥之間的氣液傳質(zhì)作用，提高了塔板的流體力學(xué)和傳質(zhì)性能?？傊緦?shí)用新型所說的組合導(dǎo)向固閥塔板，液面梯度小，液體返混小，較好地消除了塔板上的液體滯止區(qū)，具有處理能力大和效率高的特點(diǎn)，并且造價(jià)較低，實(shí)用壽命較長(zhǎng)，塔板結(jié)構(gòu)可靠。因此，在蒸餾、吸收、汽提等氣液傳質(zhì)操作中，應(yīng)用本實(shí)用新型的塔板用于老塔改造和新塔設(shè)計(jì)，可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求1.一種組合導(dǎo)向固閥塔板，其特征在于塔板由矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥組合而成，矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥上均設(shè)有導(dǎo)向孔。
2.如權(quán)利要求1所述的一種組合導(dǎo)向固閥塔板，其特征在于所述的矩形導(dǎo)向固閥，閥孔長(zhǎng)度A在30 200mm范圍內(nèi)選??；寬度B在15 40mm范圍內(nèi)選取。
3.如權(quán)利要求1所述的一種組合導(dǎo)向固閥塔板，其特征在于所述的梯形導(dǎo)向固閥，由塔板上直接沖出，閥孔長(zhǎng)度A在30 200mm范圍內(nèi)選??；梯形導(dǎo)向固閥閥孔前端的寬度& 在10 30mm范圍內(nèi)選取，后端寬度化在20 50mm范圍內(nèi)選取，且必須保證化大于B10
4.如權(quán)利要求1所述的組合導(dǎo)向固閥塔板，其特征在于，所述的導(dǎo)向孔設(shè)在固閥的頂部，或者設(shè)在固閥的前部，或者二處均設(shè)有導(dǎo)向孔；設(shè)在固閥頂部的導(dǎo)向孔的數(shù)量為1個(gè)或 1個(gè)以上，開口形狀為舌形或斜孔形，開口方向與塔板上的液流方向一致，張口尺度為2 6mm的范圍；設(shè)在固閥前部的導(dǎo)向孔，為圓形、三角形或多邊形開孔，或者為舌孔或斜孔，開口方向與塔板上的液流方向的夾角為0 70°的范圍。
專利摘要本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種組合導(dǎo)向固閥塔板，塔板上由矩形導(dǎo)向固閥和梯形導(dǎo)向固閥組合而成，固閥上設(shè)有導(dǎo)向孔。根據(jù)塔板上液體負(fù)荷的不同，上述二種固閥具有適當(dāng)?shù)慕M合比率和排布形式，以消除塔板上的液面梯度和液體滯止區(qū)，使各層塔板均處于最佳操作狀態(tài)，從而大大提高了全塔的操作性能。
文檔編號(hào)B01D3/20GK202036813SQ20112007365
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者劉玉蘭, 史賢林, 葉啟亮, 周文勇, 孫浩, 李玉安 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)