專利名稱：一種與塔體一體化的完全消除壁流效應(yīng)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及填料塔相關(guān)設(shè)備，具體地說(shuō)，它是一種與塔體一體化的，能完全消除壁流效應(yīng)的裝置。
背景技術(shù)：
填料塔廣泛運(yùn)用于化工、石化、食品、醫(yī)藥等行業(yè)中，規(guī)整填料有熱質(zhì)交換效率高、操作彈性大、持液量小等優(yōu)點(diǎn)。由于流到填料外圍的液體只能順著塔壁往下流，或當(dāng)液體最初分布不均時(shí)，就會(huì)形成壁流、造成返混，嚴(yán)重影響分離效果。研究表明，填料塔不采取防壁流措施時(shí)，會(huì)有10% 40%的壁流量，對(duì)分離效果的影響在10%以上。因此，減少或消除壁流效應(yīng)，對(duì)提高填料塔的分離能力，降低成本，具有重要的意義。國(guó)內(nèi)外的研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)規(guī)整填料防壁流做了很多研究，也獲得了不同的效果。 96231087. 5設(shè)計(jì)了一個(gè)引導(dǎo)環(huán)，其目的是上部喇叭口與填料塔接觸、下端連接規(guī)整填料，喇叭口將壁流液體收集后，再導(dǎo)入填料層。97123117.6改變填料結(jié)構(gòu)與排布方法，將填料層的某些填料片長(zhǎng)度縮短并將填料層交錯(cuò)排布，降低了發(fā)生壁流的可能性。01108264. X提出了針對(duì)陶瓷規(guī)整填料的防壁流圈，由耐溫耐腐蝕材料制成，分為包扎環(huán)、肩圈、壁流收集引導(dǎo)圈，引導(dǎo)圈內(nèi)圈呈鋸齒狀。03219284. 3采用不銹鋼環(huán)，上壁流圈向外翻緊貼塔壁，吸收液體，下壁流圈向內(nèi)翻，使壁流液體進(jìn)入填料重新分布。200320106576. 3與03219284. 3類似，不同點(diǎn)是前者下面的分布片呈鋸齒狀并有開孔，這樣能防止填料外圍出現(xiàn)“干板”現(xiàn)象。200810124793. 2改變了普通波紋規(guī)整填料的結(jié)構(gòu)，普通波紋板單層只有一個(gè)方向，這種波紋板則有N個(gè)方向(N取3 8),各方向之間夾角不同、長(zhǎng)度不一,安裝時(shí)交錯(cuò)安裝，比普通填料折流更多次，降低了壁流的生成幾率。以上專利技術(shù)的防壁流裝置是作為塔內(nèi)件的一部分，裝填入填料塔內(nèi)，從根本上講與塔體是分開的。而本實(shí)用新型提出一種與塔體一體化的防壁流技術(shù)與裝置，與以上提到的專利均不同，能徹底消除壁流，具體方案陳述如下。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種與塔體合為一體的防壁流裝置，它將收液圈I焊接在塔內(nèi)壁上，把液體再分布圈2插在塔壁3和收液圈I之間，通過(guò)收集、引導(dǎo)、重新分布壁流液體，從而徹底消除壁流效應(yīng)。整個(gè)過(guò)程材料簡(jiǎn)單，加工方便，成本低廉，提高了填料塔的分離效率。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種與塔體一體化的完全消除壁流效應(yīng)的裝置，它由收液圈I和液體再分布圈2組成，收液圈的上端焊接在塔內(nèi)壁上，低于填料層，收液圈下端裁開，開口寬度5mm 100mm、開口深度為收液圈寬度的30% 70% ;液體再分布圈為底部帶有圓環(huán)的筒體，把液體再分布圈插在塔壁3和收液圈之間，液體再分布圈的上端高出收液圈的裁開的位置的下端，液體再分布圈的底部圓環(huán)設(shè)置在填料層上。所述的收液圈和液體再分布圈采用有彈性和韌性的材料。所述的液體再分布圈的底部圓環(huán)的寬度為5mm 30mm。所述的材料為不銹鋼薄鋼片。所述的收液圈和液體再分布圈厚度為0. I 1mm。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)有I.收液圈I上部分與塔體之間無(wú)縫隙，不會(huì)出現(xiàn)收集壁流液體不完全的現(xiàn)象；2.液體再分布器6下方也布置收液圈1，從源頭上杜絕了壁流的發(fā)生；3.收液圈I上下部分被填料4壓平之后，由于鋼板非常薄，填料4也將緊貼塔內(nèi)壁，不會(huì)使局部塔徑變小，因而不會(huì)影響氣路的通暢；4.液體再分布圈2直接放在填料4上，拆裝很方便。收液圈I流下的液體被液體再分布圈2收集，流入下一層填料4，不會(huì)形成二次壁流。

圖I是放置填料托架5及填料4后收液圈I未彎曲的主視圖。圖2是彎曲收液圈I下部分的主視圖，3為塔壁。圖3是圖2的俯視圖。圖4是裝填第二塊填料之后塔內(nèi)主視圖。圖5是安裝液體再分布器6之后塔內(nèi)主視圖。圖6是收液圈I加工前的鋼板平面圖。圖7是放置填料托架5及填料4后收液圈I與液體再分布圈2的立體示意圖。圖8是裝填第二塊填料之后塔內(nèi)立體示意圖。圖9是液體再分布圈2示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明本裝置由收液圈I和液體再分布圈2組成，收液圈I 一般選擇0. I Imm不銹鋼薄鋼板，形狀如圖6所示，長(zhǎng)度與塔內(nèi)壁周長(zhǎng)基本相等，寬度一般不超過(guò)每盤填料的高度，以每盤填料的高度的60% 80%為宜；將下面部分裁開，開口寬度5mm 100mm，開口深度30% 70%，也可根據(jù)塔徑和填料選擇合適的開口寬度和深度，將不銹鋼薄鋼板上部分焊接在塔內(nèi)壁上，與相應(yīng)填料平齊或稍下，不留縫隙，如圖I所示。液體再分布圈2 —般選擇0. I 1_不銹鋼薄鋼板，形狀如圖9所示。圓筒高應(yīng)超過(guò)收液圈I的最下沿，以每層填料高的25% 50%為宜。底面圓環(huán)的寬度應(yīng)根據(jù)填料塔塔徑確定，太寬則會(huì)使局部塔徑減小，影響氣路通順，太窄則會(huì)降低再分布效果，再次形成壁流，一般以5mm 30mm為宜，也可根據(jù)實(shí)際情況選擇。開始安裝時(shí)，在填料塔塔底放好填料托架5，將第一層填料放在填料托架5上，焊接收液圈1，將液體再分布圈2插在塔內(nèi)壁與收液圈I之間，放置在填料4上。然后將裁好的開口向上彎曲，至與上部分約呈90°夾角，如圖2所示,俯視圖如圖3所示,立體示意圖如圖7所示。向下裝填填料4時(shí)，填料4會(huì)把收液圈I上下部分壓平，由于不銹鋼薄鋼板具有彈性，收液圈I裁開的下部分會(huì)緊貼在填料4上，如圖4所示。重復(fù)安裝收液圈、液體再分布圈和填料，完成填料層的安裝。安裝液體再分布器6時(shí)，需要將收液圈I焊接在液體再分布器6下方，液體再分布器6最外圍的液體會(huì)沿液體再分布器6流下，如圖5所示。[0027]填料4取出清洗再裝入前，只需把收液圈I的上下部分角度重新調(diào)整至90°左右。放入填料4和液體再分布圈2時(shí)，由于收液圈I材料良好的彈性，收液圈I裁開的下部分會(huì)再次緊貼在填料4上。本裝置安裝完畢之后，如圖8所示，收液圈I下部分被壓平，最上沿焊接在塔內(nèi)壁上，與填料平齊或稍下，沒有縫隙，最下沿低于液體再分布圈2的圓筒；液體再分布圈2夾在收液圈I與塔壁3之間，下面是下一層填料。最底下一層填料已無(wú)必要再使用本裝置，置于填料托架上。下面實(shí)例將更好地對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明，但不會(huì)因此而限制其應(yīng)用。具體實(shí)施例實(shí)施例I : 收液圈I選擇符合GB/T G3280-2007標(biāo)準(zhǔn)的不銹鋼薄鋼片，長(zhǎng)1200mm，寬75mm，厚
0.2mm,將下部分開口寬度20臟，開口深度35臟，焊接在塔體內(nèi)壁上。液體再分布圈2同樣選擇GB/T G3280-2007標(biāo)準(zhǔn)的不銹鋼薄鋼片，圓筒高35mm，圓周長(zhǎng)1200mm，底部圓環(huán)寬10mm。此裝置用于內(nèi)徑380mm的精餾塔內(nèi)，每段填料高度100mm，每段填料均配置此裝置，填料層高度1000mm，采用350Y不銹鋼規(guī)整填料。精餾塔分離苯_乙苯混合物，首先不用此裝置，只用上述填料，約有37. 9%的壁流，使用此裝置后，無(wú)壁流現(xiàn)象發(fā)生，分離效率約提高了 20. 5%。實(shí)施例2 收液圈I選擇符合GB/T G3280-2007標(biāo)準(zhǔn)的不銹鋼薄鋼片，長(zhǎng)3160mm，寬200mm，厚0.2mm，將下部分開口寬度30mm，開口深度90mm，焊接在塔體內(nèi)壁上。液體再分布圈2同樣選擇GB/T G3280-2007標(biāo)準(zhǔn)的不銹鋼薄鋼片，圓筒高130mm，圓周長(zhǎng)3160mm，底部圓環(huán)寬15mm。此裝置用于內(nèi)徑IOOOmm的精餾塔內(nèi)，每段填料高度300mm，每段填料均配置此裝置，填料層高度6000mm，采用250Y不銹鋼規(guī)整填料。精餾塔分離乙醇_水混合物，首先不用此裝置，只用上述填料，約有28. 6%的壁流，使用此裝置后，無(wú)壁流現(xiàn)象發(fā)生，分離效率約提聞了 12.1!%。以上實(shí)施例的目的在于更好地說(shuō)明本實(shí)用新型，根據(jù)不同填料塔的塔徑、塔高、填料等方面因素的不同，本裝置的各項(xiàng)參數(shù)(材質(zhì)、尺寸、加工細(xì)節(jié)、安裝方法等)可以有相應(yīng)的變化，相關(guān)技術(shù)人員在其基礎(chǔ)上做的替代或變換，在本實(shí)用新型保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種與塔體一體化的完全消除壁流效應(yīng)的裝置，其特征是它由收液圈(I)和液體再分布圈(2)組成，收液圈的上端焊接在塔內(nèi)壁上，低于填料層，收液圈下端裁開，開口寬度5mm 100mm、開口深度為收液圈寬度的30% 70% ;液體再分布圈為底部帶有圓環(huán)的筒體，把液體再分布圈插在塔壁(3)和收液圈之間，液體再分布圈的上端高出收液圈的裁開的位置的下端，液體再分布圈的底部圓環(huán)放置在填料層上。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征是所述的收液圈和液體再分布圈采用有彈性和韌性的材料。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征是所述的液體再分布圈的底部圓環(huán)的寬度為5mm 30mmo
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征是所述的材料可為不銹鋼薄鋼片。
5.如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征是所述的收液圈和液體再分布圈厚度為0. I Imm0
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種與塔體一體化的完全消除壁流效應(yīng)的裝置。它由收液圈1和液體再分布圈2組成，收液圈的上端焊接在塔內(nèi)壁上，低于填料層，收液圈下端裁開；液體再分布圈為底部帶有圓環(huán)的筒體，把液體再分布圈插在塔壁3和收液圈之間，液體再分布圈的上端高出收液圈的裁開的位置的下端，液體再分布圈的底部圓環(huán)設(shè)置在填料層上。本實(shí)用新型的收液圈上部分與塔體之間無(wú)縫隙，不會(huì)出現(xiàn)收集壁流液體不完全的現(xiàn)象，不會(huì)形成二次壁流。
文檔編號(hào)B01J19/32GK202497877SQ201220097340
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者丁暉殿, 劉春江, 袁希鋼, 郭凱 申請(qǐng)人:天津大學(xué)