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      弧形帽罩塔板的制作方法

      文檔序號:4948223閱讀:247來源:國知局
      弧形帽罩塔板的制作方法
      【專利摘要】弧形帽罩塔板,塔板體中設置有若干個正方形的帽罩,若干個正方形的帽罩在塔板體中分別位于相互垂直的直線上,所述相鄰的帽罩之間的塔板從與帽罩的連接處向著中間拱起,形成弧形區(qū)域,相鄰的弧形區(qū)域之間是水平區(qū)域;帽罩的頂部和底部分別設置有中心向上拱起的帽蓋和帽底。本發(fā)明通過結構變化實現(xiàn)本發(fā)明能夠延長傳質時間,提高傳質效果,成本投入小,帶來的有效效果突出,安裝簡便,具有很好的實用價值。
      【專利說明】弧形帽罩塔板

      【技術領域】
      [0001]本發(fā)明涉及弧形帽罩塔板,它是一種安裝在化工塔設備中的塔板,屬于化工設備領域。

      【背景技術】
      [0002]塔設備是石油和化工領域常用的一種氣液、液液接觸傳質設備,主要包括板式踏板和填料式塔板。高效填料踏板效果高,并且生產(chǎn)能力大,但是由于造價高,而且不適合于高壓和易結焦的場合。相對于填料塔,普通板式塔由于其造價低廉,在常壓和高壓工況中國得到廣泛的應用。
      [0003]但是在大液量吸收、精餾等工況中由于液氣比非常大,例如水水洗脫碳的液氣摩爾比高達100以上。對于此類工況,普通的板式塔往往也能發(fā)揮優(yōu)勢:塔板上的受液區(qū)往往占據(jù)了很大塔截面積,造成塔的處理能力低。如采用填料塔,為了能通過大液量,塔徑會設計得很大,氣體以極低的氣速通過填料層,傳質小效率低,用水量大,能耗高。
      [0004]固定浮閥塔板具有生產(chǎn)能力大,塔板效率高,加工及維護成本低等優(yōu)點,在石油化工領域有著廣泛的應用。目前,工業(yè)上的固定浮閥塔板主要為圓形固定浮閥和條形固定浮閥兩種,這兩種固定浮閥主要有以下特征:直接在塔板平面上沖出圓形和條形突起,將其邊緣開口作為氣相通道,閥片前后各有一條閥腿與塔板相連接,來支撐閥片,閥腿與塔板平面的夾角約為90度。對于圓閥,氣體出口為一圓弧,從出口前半部噴出的氣體對板上液流有一定的推動作用,而從出口后半部噴出的液體對板上液流有阻止作用,前后兩種作用相互削弱。對于條形固定浮閥,氣體噴出方向與液流方向垂直,不但沒有推液作用,而且,相鄰的兩個閥片噴出的氣體方向相對,造成嚴重的對噴現(xiàn)象,容易引起返混和霧沫夾帶,削弱塔板的傳質功能,降低塔板效率。舌形塔板上設有傾斜的舌孔,使噴出氣流的方向接近水平,因而霧沫夾帶大為減少,同時氣流對液流有推進作用,因此氣液流通過能力均較高,氣體通量大,液面落差小,無返混現(xiàn)象,能夠降低塔板壓降。舌形塔板具有塔板效率高,板上液層較薄,塔板壓力降小的優(yōu)點。但是舌形塔板對負荷波動的適應能力差,操作彈性小,嚴重的氣相夾帶現(xiàn)象可能導致板效率下降,同時由于塔板上液層太薄,液體停留時間短,氣液接觸不充分,板效率顯著降低。
      [0005]塔板和填料復合主要有溢流式塔板復合填料和穿流式塔板復合填料,由于穿流式塔板結構簡單、易于填料復合,是最為理想的塔板填料復合形式。但現(xiàn)有穿流塔板復合填料,由于規(guī)整填料的液泛使復合塔板的彈性和負荷能力受到限制。
      [0006]發(fā)明人經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)專利號200510094252.6公開了菱形固定浮閥。但是由于兩個閥腿的存在,對噴和返混現(xiàn)象不能完全解決。在石油化工、石油煉制、化工、輕工、環(huán)保、醫(yī)藥及原子能等工業(yè)部門,塔板和填料廣泛應用于蒸餾、吸收、萃取、吸收、洗滌、冷卻等化工單元過程。填料具有分離效率高、壓降小、處理能力大等優(yōu)點,但成本較大,操作彈性小,對配套塔內(nèi)件要求高;塔板操作彈性大、抗堵塞、成本低、分離效率相對較大,但壓降將較大,處理能力較低。塔板按有無降液管可分為溢流式塔板和穿流式塔板,相比之下,現(xiàn)有穿流式塔板結構簡單,塔內(nèi)空間利用率高,成本低,處理能力大,但汽液接觸時間短,傳質效率低,操作彈性小。理想的塔內(nèi)件應同時具有低壓降、高效率、大操作彈性、抗堵塞、低成本、大處理能力和塔內(nèi)空間利用率高的特性。將塔板和填料復合是實現(xiàn)理想塔內(nèi)件的有效途徑之一。纖維束填料是一種新近開發(fā)的氣液相均為連續(xù)相的高表面積掛網(wǎng)式柔性填料,液泛氣速高達8m/s以上,傳質效率高,壓降僅為普通規(guī)整填料的1/2-1/3。
      [0007]發(fā)明人經(jīng)過檢索還發(fā)現(xiàn)專利201310401260.5,專利名稱為垂直吹膜塔板,它包括一水平塔板和若干個帽罩;水平塔板上設有若干個板孔,板孔之間設有間距;孔板的數(shù)量與所述帽罩的數(shù)量相等;帽罩包括兩端開口的垂直筒、頂蓋和底托,頂蓋和所述底托分別設置于所述垂直筒的上開口端和下開口端處,且頂蓋和所底托與所述垂直筒之間均設有間隙;垂直筒固定于所述板孔內(nèi),且垂直筒與所述水平塔板之間設有間隙;垂直筒的橫截面的形狀和底座的形狀均與所述板孔的形狀相同,且頂蓋在水平面上的投影可遮罩所述垂直筒。本發(fā)明可以使氣體以水平吹破液膜的形式通過塔板,相比傳統(tǒng)塔板不需要克服液層靜壓力,所以塔板壓降小。但是本發(fā)明需要逐個安裝帽罩,安裝工程浩大,每個帽罩均需垂直安裝,安裝的要求高,塔內(nèi)帽罩的定期檢修成本高。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0008]為了解決上述存在的問題,本發(fā)明公開了弧形帽罩塔板,具體的技術方案如下: 弧形帽罩塔板,包括塔板體,其特征是所述塔板體中矩形陣列設置有若干個正方形的帽罩,所述相鄰的帽罩通過弧形區(qū)域連接,弧形區(qū)域首尾相接圍繞的區(qū)域為水平區(qū)域,所述弧形區(qū)域從兩端向著中間弧形拱起,弧形區(qū)域的兩端與水平區(qū)域固定連接,弧形區(qū)域的中間與水平區(qū)域設有間隙,所述帽罩的頂部設置有向上拱起的帽蓋,帽罩的底部設置有向下拱起的帽底。
      [0009]所述帽蓋和帽底均為中心拱起的圓形形狀,帽蓋的直徑小于正方形的帽罩的邊長。
      [0010]所述帽蓋的下表面中心設置有固定連接帽罩頂部邊沿的上固定桿,所述帽底的上表面中心設置有固定連接帽罩頂部邊沿的下固定桿。
      [0011]所述帽蓋和帽底與帽罩之間留有間隙。
      [0012]所述帽罩的四周與塔板體之間均留有間隙,且塔板體通過連接桿與帽罩連接固定。
      [0013]所述連接桿的一端與塔板體靠近帽罩一邊的邊沿固定,另一端固定在帽罩周圍。
      [0014]本發(fā)明的工作原理是:
      將設置有帽罩的塔板體安裝在液氣傳質的塔設備中,氣體從塔設備的底部進入塔中,氣體從下向上升起,氣體經(jīng)過中心拱起的帽底,以及踏板體的拱起區(qū)域,氣體沖到中心拱起的帽底,以及踏板體的拱起區(qū)域,當氣體充滿中心拱起的帽底,以及踏板體的拱起區(qū)域,氣體開始向著帽底以及踏板體的拱起區(qū)域的四周溢出,增長氣體在塔體內(nèi)的停留時間,且能夠緩沖氣體的流速和增加氣體流經(jīng)的路線,氣體從帽底以及踏板體的拱起區(qū)域的四周溢出后,氣體經(jīng)過踏板體與帽罩之間的空隙向上繼續(xù)上升,液體從上向下流過,氣體經(jīng)過踏板體與帽罩之間的空隙時,形成水膜,從下向上的氣體能夠慢慢將水膜沖破,延長接觸傳質的時間,提聞傳質的效率。
      [0015]本發(fā)明的有益效果是:
      通過結構變化實現(xiàn)本發(fā)明能夠延長傳質時間,提高傳質效果,成本投入小,帶來的有益效果突出,安裝簡便,具有很好的實用價值。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0016]圖1是本發(fā)明的結構示意圖,
      圖2是圖1的A向視圖,
      附圖標記列表:1一塔板體,2—帽罩,3—弧形區(qū)域,4一水平區(qū)域,5—帽蓋,6—帽底,7一上固定桿,8一下固定桿,9一連接桿。

      【具體實施方式】
      [0017]下面結合【具體實施方式】,進一步闡明本發(fā)明。應理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
      [0018]圖1是本發(fā)明的結構示意圖,由圖可見,本弧形帽罩2塔板,包括塔板體1,所述塔板體I中設置有若干個正方形的帽罩2,所述若干個正方形的帽罩2在塔板體I中分別位于相互垂直的直線上,所述相鄰的帽罩2之間的塔板從與帽罩2的連接處向著中間拱起,形成弧形區(qū)域3。本發(fā)明,塔板體I安裝固定在塔設備中,根據(jù)塔設備的直徑設計相應直徑的塔板體1,根據(jù)需要傳質介質性能,在塔板體I上設置相應分布密度的帽罩2,帽罩2正方形的結構設計有利于生產(chǎn)制造,以及使用過程中,氣體在帽罩2表面凝聚,凝聚與肉體可以在正方形的四個拐角處匯聚,形成液滴下落。
      [0019]帽罩2的頂部和底部分別設置有中心向上拱起的帽蓋5和帽底6,帽蓋5和帽底6與帽罩2之間留有間隙。帽蓋5和帽底6的中心拱起的結構設計有利于氣體降低流速和是氣體在塔設備中橫向擴展開,增加氣體的傳質效率。帽蓋5和帽底6與帽罩2之間留有間隙,為了方便氣體和液體通過不等高度的塔板體1,使得塔設備中氣體和液體流質流通順暢。
      [0020]所述帽蓋5的下表面中心設置有固定連接帽罩2頂部邊沿的上固定桿7,所述帽底6的上表面中心設置有固定連接帽罩2頂部邊沿的下固定桿8。上固定桿7和下固定桿8對帽蓋5和帽底6具有定位和支撐的作用,使得帽蓋5和帽底6能在使用過程中穩(wěn)定地固定在帽罩2的頂部和底部。
      [0021]帽罩2的四周與塔板體I之間均留有間隙,該間隙用來使得傳質在液體或氣體能夠穿過塔板體I上下貫穿,且塔板體I通過連接桿9與帽罩2連接固定,使得本發(fā)明的整體結構穩(wěn)定,在使用過程和安裝過程中均是具有穩(wěn)定連接固定關系的整體。
      [0022]圖2是圖1的A向視圖,由圖可見,相鄰的弧形區(qū)域3之間是水平區(qū)域4?;⌒螀^(qū)域3位于任意兩個相鄰的帽罩2之間,氣體從下面上升進入弧形區(qū)域3后,再從弧形區(qū)域3的兩端慢慢進入位于弧形區(qū)域3兩端與帽罩2之間的間隙中,進而,從帽罩2的四周上升,提高帽罩2與上升的氣體以及下降的液體的接觸時間,提高傳質時間。
      [0023]本發(fā)明方案所公開的技術手段不僅限于上述技術手段所公開的技術手段,還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。
      [0024]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。
      【權利要求】
      1.弧形帽罩塔板,包括塔板體,其特征是所述塔板體中矩形陣列設置有若干個正方形的帽罩,所述相鄰的帽罩通過弧形區(qū)域連接,弧形區(qū)域首尾相接圍繞的區(qū)域為水平區(qū)域,所述弧形區(qū)域從兩端向著中間弧形拱起,弧形區(qū)域的兩端與水平區(qū)域固定連接,弧形區(qū)域的中間與水平區(qū)域設有間隙,所述帽罩的頂部設置有向上拱起的帽蓋,帽罩的底部設置有向下拱起的帽底。
      2.根據(jù)權利要求1所述的弧形帽罩塔板,其特征是帽蓋和帽底均為中心拱起的圓形形狀,帽蓋的直徑小于正方形的帽罩的邊長。
      3.根據(jù)權利要求2所述的弧形帽罩塔板,其特征是所述帽蓋的下表面中心設置有固定連接帽罩頂部邊沿的上固定桿,所述帽底的上表面中心設置有固定連接帽罩頂部邊沿的下固定桿。
      4.根據(jù)權利要求3所述的弧形帽罩塔板,其特征是所述帽蓋和帽底與帽罩之間留有間隙。
      5.根據(jù)權利要求4所述的弧形帽罩塔板,其特征是所述帽罩的四周與塔板體之間均留有間隙,且塔板體通過連接桿與帽罩連接固定。
      6.根據(jù)權利要求5所述的弧形帽罩塔板,其特征是所述連接桿的一端與塔板體靠近帽罩一邊的邊沿固定,另一端固定在帽罩周圍。
      【文檔編號】B01D3/18GK104492113SQ201410683562
      【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權日:2014年11月25日
      【發(fā)明者】葛紅軍, 徐麗梅, 楊偉東, 邱玉梅, 沙嘉敏 申請人:南通蘇通分離工程科技有限公司
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