大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于空分精餾設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置。它解決了現(xiàn)有氣體分布裝置氣流分布不均勻等問(wèn)題。本大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置,設(shè)置在具有進(jìn)氣通道的塔式容器內(nèi)，包括具有中心通道的內(nèi)筒，所述的內(nèi)筒的兩端部分別設(shè)有呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的頂板和底板，且內(nèi)筒、頂板和底板能與塔式容器的塔壁合圍形成封閉的環(huán)形氣體通道，所述的環(huán)形氣體通道內(nèi)豎直設(shè)有能將該環(huán)形氣體通道隔斷的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)，所述的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的對(duì)稱軸位于塔式容器進(jìn)氣通道的中心截面上，所述的頂板上均勻設(shè)有若干出氣結(jié)構(gòu)，所述的底板上設(shè)有若干周向均勻分布的均布孔。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于：能夠?qū)崿F(xiàn)氣體均勻分布，防止渦流現(xiàn)象發(fā)生。
【專利說(shuō)明】大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空分精餾設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及氣體分布裝置，尤其是涉及一種大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展,鋼鐵冶煉、石油化工、煤化工、大化肥等企業(yè)對(duì)氧氬氮的需求量急劇增加，從而帶動(dòng)精餾塔向著大型及特大型化發(fā)展，而氣體和液體在塔內(nèi)的均勻分布是塔器放大的主要問(wèn)題。同時(shí)，隨著填料技術(shù)的不斷進(jìn)步，大空隙率、低壓降新型高效填料的開(kāi)發(fā)，都對(duì)氣體初始分布的要求越來(lái)越高，氣體分布裝置的優(yōu)劣直接影響塔器精餾效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0003]目前，對(duì)于精餾設(shè)備中氣體均布主要通過(guò)開(kāi)孔或加導(dǎo)流板的直管，或者是加導(dǎo)流板的環(huán)流型氣體分布裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于氣體從不同位置的小孔或?qū)Я靼辶鞒觯ㄟ^(guò)每個(gè)小孔或?qū)Я靼宓牧髁烤煌?，并且分布器蓋板上方有大面積的渦流存在，所以此類分布器較難達(dá)到很好的氣體均布效果。同時(shí)，此類氣體分布器進(jìn)口管截面的氣體分布均勻度對(duì)分布器的分布效果也有很大的影響，因此，對(duì)進(jìn)口管前的管路布置也有一定的要求，增加了管路布置的復(fù)雜程度，同時(shí)也增加了人力和物力的消耗。
[0004]為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索，提出了各種各樣的解決方案。例如，中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種塔器的氣體分布裝置[申請(qǐng)?zhí)?201220320561.6]，包括由至少一組合件組成的氣體分布層，組合件包括第一環(huán)體、第二環(huán)體、第三環(huán)體和第四環(huán)體，第一環(huán)體的外壁通過(guò)第一支板、第二支板、第三支板分別與第二環(huán)體、第三環(huán)體和第四環(huán)體的外壁相連，所述第二環(huán)體的外壁通過(guò)第四支板與第三環(huán)體的外壁相連，第三環(huán)體的外壁通過(guò)第五支板與第四環(huán)體的外壁相連，第一環(huán)體和第三環(huán)體的外壁上均布有三個(gè)支腳，第三環(huán)體的其中一支腳上設(shè)有凸鎖槽，第二環(huán)體和第四環(huán)體的外壁上均布有四個(gè)支腳，第二環(huán)體的其中一支腳上設(shè)有與所述凸鎖槽相匹配的凸鎖扣。
[0005]上述方案對(duì)現(xiàn)有塔器的氣體分布技術(shù)有所改善，一定程度上使得氣體分布較均勻，提高了填料和塔器的使用效率。然而，上述方案不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣流損耗嚴(yán)重，增加了設(shè)備成本，而且均布效果不佳，容易發(fā)生偏流，同時(shí)塔器內(nèi)容易產(chǎn)生渦流現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)氣體的均勻分布，防止渦流現(xiàn)象發(fā)生，減少預(yù)分布空間，節(jié)約投資成本的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置。該裝置適用于多種形式的塔式容器，并克服了分布裝置進(jìn)口管截面的氣體分布均勻度對(duì)分布裝置分布效果的影響，同時(shí)成功解決了分布裝置蓋板上方存在渦流的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)均布的目的。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:本大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，設(shè)置在具有進(jìn)氣通道的塔式容器內(nèi)，包括具有中心通道的內(nèi)筒，所述的內(nèi)筒的兩端部分別設(shè)有呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的頂板和底板，且內(nèi)筒、頂板和底板能與塔式容器的塔壁合圍形成封閉的環(huán)形氣體通道，所述的環(huán)形氣體通道內(nèi)豎直設(shè)有能將該環(huán)形氣體通道隔斷的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)，所述的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的對(duì)稱軸位于塔式容器進(jìn)氣通道的中心截面上，所述的頂板上均勻設(shè)有若干出氣結(jié)構(gòu)，所述的底板上設(shè)有若干周向均勻分布的均布孔。導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的設(shè)置使得氣體的分布均勻，環(huán)形氣體通道內(nèi)氣體的壓力處處相等，能夠有效避免渦流現(xiàn)象發(fā)生。
[0008]進(jìn)一步地，在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，每個(gè)所述的出氣結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在頂板上的開(kāi)孔。這里的出氣結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際出氣需要采取多種各樣的替代方式，均勻分布的開(kāi)孔能夠使得出氣更加均勻。
[0009]更進(jìn)一步地，在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的開(kāi)孔上端連接有出氣管。出氣管的設(shè)置能夠?qū)怏w形成較好的導(dǎo)流作用。
[0010]再進(jìn)一步地，在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的出氣管上設(shè)有擋液罩。擋液罩的設(shè)置有利于氣液分離，也能夠防止液體倒流，進(jìn)一步減少渦流現(xiàn)象發(fā)生的概率。
[0011]在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)沿著遠(yuǎn)離內(nèi)筒的方向漸窄。這種結(jié)構(gòu)能夠減少氣體的沿程阻力，達(dá)到更好的導(dǎo)流效果。
[0012]作為一種較為優(yōu)化的技術(shù)方案，在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)兩側(cè)均具有弧形導(dǎo)流面?；⌒螌?dǎo)流面的設(shè)置能夠使得氣體的沿程阻力降到最低，當(dāng)然，這里的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)也可以根據(jù)導(dǎo)流需要采用其他的替代方式。
[0013]在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的中心線位于內(nèi)筒的中心截面上。這種結(jié)構(gòu)能夠保證環(huán)形氣體通道內(nèi)的氣體分布均勻。
[0014]在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)與內(nèi)筒、頂板和底板通過(guò)焊接結(jié)構(gòu)連接。
[0015]在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的均布孔沿底板的周向分布有至少兩圈，且每圈均分布均勻。
[0016]在上述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置中，所述的均布孔呈條狀結(jié)構(gòu)。
[0017]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置的優(yōu)點(diǎn)在于:1.氣體進(jìn)入分布裝置后將速度全部耗散，使環(huán)形氣體通道內(nèi)氣體的壓力處處相等，不但確保了通過(guò)每個(gè)均布孔的氣體流量相等，而且消除了分布裝置進(jìn)口管截面的氣體分布均勻度對(duì)分布裝置分布效果的影響，使得氣體分布更加均勻；2.底板上設(shè)有周向均勻分布的均布孔，使得進(jìn)入分布裝置后的氣體向下運(yùn)動(dòng)，碰到液面后折而向上，充分利用了進(jìn)口管與液面之間的距離，從而減小分布裝置頂部的預(yù)分布空間，使得塔器設(shè)備高度降低，減少了成本；
3.均布孔的設(shè)置確保了在整個(gè)分布裝置圓周截面上均有等流量的氣體，使得氣體分布更加均勻；4.頂板上設(shè)置有出氣結(jié)構(gòu)，使得部分氣體從出氣結(jié)構(gòu)中流出，消除了由于頂板沒(méi)有開(kāi)孔氣體從氣體分布裝置流出后流通面積突然擴(kuò)大而產(chǎn)生的渦流區(qū)，使得氣體分布更加均勻。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0018]圖1是本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明提供的主視圖。
[0020]圖3是本發(fā)明提供的俯視圖。
[0021]圖4是本發(fā)明提供的圖1中導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的A向剖視圖。
[0022]圖中，中心通道1、內(nèi)筒2、頂板3、底板4、環(huán)形氣體通道5、導(dǎo)流機(jī)構(gòu)6、弧形導(dǎo)流面61、出氣結(jié)構(gòu)7、開(kāi)孔71、出氣管72、擋液罩73、均布孔8。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1所示，本大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，設(shè)置在具有進(jìn)氣通道的塔式容器內(nèi)，包括具有中心通道I的內(nèi)筒2，上述的內(nèi)筒2的兩端部分別設(shè)有呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的頂板3和底板4，且內(nèi)筒2、頂板3和底板4能與塔式容器的塔壁合圍形成封閉的環(huán)形氣體通道5，在環(huán)形氣體通道5內(nèi)豎直設(shè)有能將該環(huán)形氣體通道5隔斷的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)6，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)6的對(duì)稱軸位于塔式容器進(jìn)氣通道的中心截面上，在頂板3上均勻設(shè)有若干出氣結(jié)構(gòu)7，在底板4上設(shè)有若干周向均勻分布的均布孔8。導(dǎo)流機(jī)構(gòu)6的設(shè)置使得氣體的分布均勻，環(huán)形氣體通道5內(nèi)氣體的壓力處處相等，能夠有效避免渦流現(xiàn)象發(fā)生。
[0024]作為一種較為優(yōu)化的技術(shù)方案，在本實(shí)施例中，每個(gè)上述的出氣結(jié)構(gòu)7包括設(shè)置在頂板3上的開(kāi)孔71，在開(kāi)孔71上端連接有出氣管72，在出氣管72上設(shè)有擋液罩73。這里的出氣結(jié)構(gòu)7可以根據(jù)實(shí)際出氣需要采取多種各樣的替代方式，均勻分布的開(kāi)孔71能夠使得出氣更加均勻。
[0025]導(dǎo)流機(jī)構(gòu)6沿著遠(yuǎn)離內(nèi)筒2的方向漸窄，在導(dǎo)流機(jī)構(gòu)6兩側(cè)均具有弧形導(dǎo)流面61?；⌒螌?dǎo)流面61的設(shè)置能夠使得氣體的沿程阻力降到最低，當(dāng)然，這里的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)6也可以根據(jù)導(dǎo)流需要采用其他的替代方式。導(dǎo)流機(jī)構(gòu)6的中心線位于內(nèi)筒2的中心截面上，上述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)6與內(nèi)筒2、頂板3和底板4通過(guò)焊接結(jié)構(gòu)連接，均布孔8沿底板4的周向分布有至少兩圈，且每圈均分布均勻，且均布孔8呈條狀結(jié)構(gòu)。同樣地，這里的均布孔8的結(jié)構(gòu)形狀可以采取多種各樣的替代方式，比如圓形、三角形等，只要有利于氣流的均勻分布即可。
[0026]本發(fā)明的工作原理簡(jiǎn)單介紹如下:
[0027]氣體進(jìn)入分布裝置后，被導(dǎo)流結(jié)構(gòu)6隔斷成左右兩部分，分別進(jìn)入到由塔式容器的塔壁與頂板3、底板4和內(nèi)筒2合圍形成的環(huán)形氣體通道5。在氣體的速度全部耗散后，一部分氣體等流量的通過(guò)上述底板4上的每個(gè)均布孔8，發(fā)生向下運(yùn)動(dòng)，與塔式容器底部液體碰撞后折而向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)上述的中心通道I后向分布裝置的頂部塔體擴(kuò)散。另一部分氣體等流量通過(guò)上述頂板3上的每個(gè)出氣結(jié)構(gòu)7后直接向分布裝置的頂部塔體擴(kuò)散。實(shí)現(xiàn)了氣體在塔式容器內(nèi)的均勻分布，防止了渦流現(xiàn)象發(fā)生，減少了預(yù)分布空間，能夠節(jié)約投資成本。
[0028]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
[0029]盡管本文較多地使用了中心通道1、內(nèi)筒2、頂板3、底板4、環(huán)形氣體通道5、導(dǎo)流機(jī)構(gòu)6、弧形導(dǎo)流面61、出氣結(jié)構(gòu)7、開(kāi)孔71、出氣管72、擋液罩73、均布孔8等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，設(shè)置在具有進(jìn)氣通道的塔式容器內(nèi)，包括具有中心通道(I)的內(nèi)筒(2)，其特征在于，所述的內(nèi)筒(2)的兩端部分別設(shè)有呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的頂板(3)和底板(4)，且內(nèi)筒(2)、頂板(3)和底板(4)能與塔式容器的塔壁合圍形成封閉的環(huán)形氣體通道(5)，所述的環(huán)形氣體通道(5)內(nèi)豎直設(shè)有能將該環(huán)形氣體通道(5)隔斷的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)(6)，所述的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)(6)的對(duì)稱軸位于塔式容器進(jìn)氣通道的中心截面上，所述的頂板(3)上均勻設(shè)有若干出氣結(jié)構(gòu)(7)，所述的底板(4)上設(shè)有若干周向均勻分布的均布孔(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，其特征在于，每個(gè)所述的出氣結(jié)構(gòu)(7)包括設(shè)置在頂板(3)上的開(kāi)孔(71)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，其特征在于，所述的開(kāi)孔(71)上端連接有出氣管(72)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，其特征在于，所述的出氣管(72)上設(shè)有擋液罩(73)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)(6)沿著遠(yuǎn)離內(nèi)筒(2)的方向漸窄。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)(6)兩側(cè)均具有弧形導(dǎo)流面(61 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)(6)的中心線位于內(nèi)筒(2)的中心截面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)流機(jī)構(gòu)(6)與內(nèi)筒(2)、頂板(3)和底板(4)通過(guò)焊接結(jié)構(gòu)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，其特征在于，所述的均布孔(8)沿底板(4)的周向分布有至少兩圈，且每圈均分布均勻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大型及特大型塔式容器用新型氣體分布裝置，其特征在于，所述的均布孔(8)呈條狀結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B01D3/16GK103657131SQ201310637382
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】陳軼光, 顧燕新, 余曉赟, 孫磊磊 申請(qǐng)人:杭州杭氧股份有限公司