本發(fā)明創(chuàng)造屬于塔設(shè)備內(nèi)構(gòu)件領(lǐng)域，尤其是涉及一種新型塔盤。

背景技術(shù)：

塔設(shè)備是化工、煉油、食品、醫(yī)藥及環(huán)境保護(hù)等部門中一種重要的單元操作設(shè)備，塔設(shè)備使氣相與液相充分接觸，來實(shí)現(xiàn)相際間傳質(zhì)和傳熱的目的，對于板式塔而言，實(shí)現(xiàn)該目的的核心部件就是塔板。塔板是主要的氣液、液液接觸元件，塔板性能優(yōu)劣不僅影響產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，還影響經(jīng)濟(jì)效益、能耗、產(chǎn)值和環(huán)境。

現(xiàn)有塔板的形式主要有：篩孔塔板、泡罩塔板、浮閥塔板以及各種穿流塔板，每種塔板都有適用的領(lǐng)域，篩孔塔板結(jié)構(gòu)簡單，但是操作彈性??；泡罩塔板操作彈性較大，塔板不易堵塞，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高，板上液層厚，塔板壓降大，生產(chǎn)能力及板效率較低，由于齒縫開度是固定的，對蒸汽負(fù)荷變動的適應(yīng)性能不好，氣速小時，氣液接觸不好，氣速大時，又易使蒸汽吹開液體；浮閥塔的操作彈性較大，氣液攪動較好，霧沫夾帶小，接觸時間長，傳質(zhì)效果好，在石化領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。因此，各內(nèi)件商對浮閥的研究較多。目前，市場浮閥種類繁多，圓形閥、矩形閥、梯形閥、菱形閥等，但是仍然存在一些問題：(1)液體進(jìn)入塔盤后，呈中間流速大，兩側(cè)弓形區(qū)流速較慢形成一定的滯留區(qū)，傳質(zhì)面積不能充分利用；(2)氣體沿閥孔的周邊噴出，仍然有液體的逆向混合，傳質(zhì)效率低；(3)塔盤上液面梯度比較大，氣體在穿過閥孔時分布不均勻；(4)受浮閥本身結(jié)構(gòu)所限，塔盤布閥方式較單一，空間利用率低，操作彈性受限，已不能滿足增產(chǎn)、提質(zhì)、降耗的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種大通量氣液均布的新型塔盤，以解決現(xiàn)有技術(shù)中操作彈性小、傳質(zhì)效率低、氣流分散不均勻、氣液接觸不充分的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種大通量氣液均布的新型塔盤，包括塔板、閥孔及浮閥；所述浮閥包括閥片、閥腿、及定距條；其中，所述閥片邊緣由外凸弧形及凹弧形交錯排布，所述外凸弧形構(gòu)成的凸部及凹弧形構(gòu)成的凹部分別有三個，三個所述凸部的曲率半徑相同，三個所述凹部的曲率半徑相同，且所述凸部的曲率半徑小于等于所述凹部的曲率半徑；所述閥腿垂直固定于所述凸部下端面，所述閥腿有三個，所述閥腿等距間隔分布；每個所述凹部的弧形邊緣中間處向下沖壓成所述定距條。

進(jìn)一步的，所述定距條的豎直高度為1.5～3mm；所述閥片周邊向下傾斜。

進(jìn)一步的，所述閥腿的高度為8-12mm。

進(jìn)一步的，所述閥腿底端設(shè)有有可卡在所述塔板下表面的折邊。

進(jìn)一步的，所述閥片上開設(shè)有一個或多個導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向孔上固設(shè)有傾斜支起的導(dǎo)向閥片；所述導(dǎo)向孔為舌形、梯形、矩形、圓形或三角形。

進(jìn)一步的，所述塔板上設(shè)有數(shù)排互相平行的所述浮閥；所述浮閥按照所述凹部正對入口堰，所述凸部正對出口堰放置；相鄰兩排的所述浮閥之間交錯排布；后一排的所述浮閥的兩個凸部與前一排與其距離最近的所述浮閥的凹部相對應(yīng)，呈三角形排布。

進(jìn)一步的，所述閥孔的邊緣形狀與所述閥片邊緣形狀相同；所述閥孔開設(shè)方向與所述浮閥放置方向一致。

進(jìn)一步的，所述閥腿中包括兩條窄閥腿，所述窄閥腿之間的凹部面向入口堰。

一種固閥塔盤，包括塔板、閥孔及固閥；所述固閥包括閥片及閥腿，其特征在于：所述閥片邊緣由外凸弧形及凹弧形交錯排布，所述外凸弧形構(gòu)成的凸部及凹弧形構(gòu)成的凹部分別有三個，三個所述凸部的曲率半徑相同，三個所述凹部的曲率半徑相同，且所述凸部的曲率半徑小于等于所述凹部的曲率半徑；所述閥腿有三個，所述閥腿等距間隔分布，所述閥腿一端固定于所述凸部下端面，另一端與所述塔板固定連接。

進(jìn)一步的，所述塔板上設(shè)有數(shù)排互相平行的所述固閥；所述固閥按照所述凹部面向入口堰，所述凸部面向出口堰設(shè)置；相鄰兩排的所述固閥之間錯開排布；后一排的所述固閥的兩個凸部與前一排與其距離最近的所述固閥的凹部相對應(yīng)，呈三角形排布。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種大通量氣液均布的新型塔盤具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明創(chuàng)造所述的浮閥具有獨(dú)特的閥片外形，閥片邊緣的外凸弧形及凹弧形交錯排布的結(jié)構(gòu)使得相同面積潤濕周長增加，氣液接觸面積增加，傳質(zhì)效率提高；氣相進(jìn)入塔盤后經(jīng)由閥片下端面沿弧形邊緣流出，分散成直徑很小的氣流，氣流分散的均勻而細(xì)密，兩相接觸更充分，利于兩相的傳質(zhì)，同時霧沫夾帶量明顯變小，操作彈性變大；定距條的設(shè)計，閥片和塔板接觸面很小，避免閥片粘在塔板上，同時當(dāng)浮閥完全關(guān)閉時，確保閥片與塔板之間有一定間隙，保證氣相負(fù)荷很小時仍有氣體進(jìn)入上層塔板。

(2)本發(fā)明創(chuàng)造所述的浮閥由于其獨(dú)特的閥片結(jié)構(gòu)，使得浮閥有了其獨(dú)特的排布方式。通過相鄰兩排交錯排布，相鄰兩排的浮閥的凹部及凸部互相配合，排布均勻而緊密，充分利用了空間，開孔率增加，增大了處理量，可適用于大氣量場合；同時這種獨(dú)特的排布方式，液體通道曲折，增加了液體的流經(jīng)長度，使得塔盤上液體的停留時間方差更小，塔盤上液體停留時間增長，進(jìn)一步增強(qiáng)了氣液傳質(zhì)，提高了整個塔盤的傳質(zhì)效率。

(3)本發(fā)明創(chuàng)造所述的閥孔具有與閥片形狀相同的曲線邊緣，增加了單位閥孔面積的周邊長，利于氣體的分散；且因?yàn)殚y片與閥孔邊緣形狀相同，放置方向一致，閥腿可卡合在閥孔的三個凸部位置，使浮閥只能在豎直方向上移動而不能在水平方向上旋轉(zhuǎn)，防止了閥片磨損和脫落。

(4)本發(fā)明創(chuàng)造所述的浮閥的閥片上還設(shè)有舌形、梯形等固閥結(jié)構(gòu)，起到了二次傳質(zhì)和導(dǎo)向的作用，改善了閥片上表面的氣液接觸情況；閥片邊緣向下傾斜的設(shè)計，使氣液接觸時加強(qiáng)了湍動作用，同時減小相鄰浮閥之間氣體的對沖，進(jìn)一步減少了霧沫夾帶，提高了浮閥操作上限。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造浮閥立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明創(chuàng)造具有導(dǎo)向孔的浮閥結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明創(chuàng)造浮閥塔盤排列布置圖；

圖4為本發(fā)明創(chuàng)造浮閥塔盤排布立體示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-浮閥；2-塔板；3-閥孔；11-閥片；12-閥腿；13-定距條；14-凸部；15-凹部；16-折邊；17-窄閥腿；18-導(dǎo)向孔；19-凸起部；110-導(dǎo)向閥片。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明創(chuàng)造和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明創(chuàng)造的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明創(chuàng)造中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種大通量氣液均布的新型塔盤，包括塔板2、閥孔3及浮閥1；浮閥1包括閥片11、閥腿12及定距條13；其中閥片11邊緣由外凸弧形及凹弧形交錯排布，外凸弧形構(gòu)成的凸部14及凹弧形構(gòu)成的凹部15分別有三個，三個凸部14的曲率半徑相同，三個凹部15的曲率半徑相同，且三個凸部14的曲率半徑小于等于三個凹部15的曲率半徑，(優(yōu)選凸部14的曲率半徑等于凹部15的曲率半徑)；不同浮閥1的閥片11之間通過凹部15及凸部14可以互相配合；閥片11邊緣處可向下傾斜，減少相鄰浮閥1之間流出的氣體對沖。

閥腿12垂直固定于凸部14下端面，閥腿12有三個，閥腿12等距間隔分布；閥腿12底端設(shè)有可抵接在塔板2下表面的折邊16，折邊16是在加工過程中由閥腿12底端直接垂直壓彎而成，閥腿12的高度為8-12mm(本實(shí)施例中優(yōu)選10mm)，當(dāng)浮閥1全開時保證閥片11下端面距塔板2上端面的豎直高度為8-12mm。

每個凹部15的弧形邊緣中間處向下沖壓成定距條13，定距條13的豎直高度可以設(shè)計為1.5～3mm(本實(shí)施例中優(yōu)選2.5mm)，即定距條13抵接到塔板2上端面時，閥片11下端面距塔板2上端面的豎直高度為1.5～3mm。

如圖3、圖4所示，塔板2上設(shè)有數(shù)排互相平行的浮閥1；浮閥1按照凹部15面向入口堰，凸部14面向出口堰方向放置；相鄰兩排的浮閥1之間交錯排布；后一排的浮閥1的兩個凸部14與前一排與其距離最近的浮閥1的凹部15相對應(yīng)，呈三角形排布。不同浮閥1所具有的弧線形的凹部15與凸部14交錯排布的結(jié)構(gòu)，使得浮閥1在塔板2上擁有高密度的排布方式，相鄰兩排浮閥1的凸部14及凹部15相互配合，充分利用了空間，增大了處理量。

閥孔3的邊緣形狀與閥片11邊緣形狀相同，閥孔3開設(shè)方向與浮閥1放置方向一致；閥腿12活動卡合在閥孔3外凸弧形構(gòu)成的凸邊邊緣處。閥孔3的弧線形邊緣提高了塔板2的開孔率，同時閥腿12活動卡合在閥孔3凸邊邊緣處，只能隨氣量的大小在豎直方向上移動，不能在水平方向上旋轉(zhuǎn)，防止閥片11的磨損及脫落。

如圖1所示為了方便安裝，優(yōu)選的將閥腿12設(shè)計成包括兩條窄閥腿17，窄閥腿17的下端側(cè)面設(shè)有有一與折邊16起到相同功能的凸起部19，凸起部19可在水平方向彎折90度，安裝時保證窄閥腿17之間的凹部15面向入口堰，將浮閥1放入閥孔3中，然后將窄閥腿17的凸起部19沿水平方向向外90度彎折，即可將浮閥1順利卡在塔板上，安裝方便。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1不同的是，如圖2所示，閥片11上可以設(shè)有一個或多個導(dǎo)向孔18，導(dǎo)向孔18上固設(shè)有傾斜支起的導(dǎo)向閥片110，導(dǎo)向閥片110的邊緣形狀與導(dǎo)向孔18的邊緣形狀相對應(yīng)；導(dǎo)向孔18為舌形、梯形、矩形、圓形或三角形，導(dǎo)向閥片110和導(dǎo)向孔18是在閥片上直接采取沖壓工藝而制成。

實(shí)施例3

在本發(fā)明創(chuàng)造的具體實(shí)施方式中，還可以采用相同結(jié)構(gòu)的固閥塔盤，一種固閥塔盤，包括塔板、閥孔及固閥；固閥包括閥片及閥腿，閥片邊緣由外凸弧形及凹弧形交錯排布，外凸弧形構(gòu)成的凸部及凹弧形構(gòu)成的凹部分別有三個，三個凸部的曲率半徑相同，三個凹部的曲率半徑相同，且凸部的曲率半徑小于等于凹部的曲率半徑，優(yōu)選凸部曲率半徑與凹部曲率半徑相同；閥腿有三個，閥腿等距間隔分布，閥腿一端固定于凸部下端面，另一端與塔板固定連接。

塔板上設(shè)有數(shù)排互相平行的固閥；固閥按照凹部面向入口堰，凸部面向出口堰設(shè)置；相鄰兩排的固閥之間錯開排布；后一排的固閥的兩個凸部與前一排與其距離最近的固閥的凹部相對應(yīng)，呈三角形排布。

本發(fā)明創(chuàng)造提出的一種大通量氣液均布的新型塔盤的工作原理如下：

在本發(fā)明創(chuàng)造工作時，氣相從塔板2的下方經(jīng)由閥孔3吹入到閥片11底面，大部分的氣相沿閥片11周邊特殊的弧形邊緣與閥孔3的弧形邊緣之間均勻流出，另一部分氣體從開設(shè)在閥片11上的導(dǎo)向孔18流出；液體經(jīng)由塔盤從入口堰處向降液管出口堰流動，經(jīng)過排布均勻緊密的浮閥1，液體通道曲折，液體流經(jīng)長度增加，浮閥1結(jié)構(gòu)特殊，相同面積潤濕周長增加，氣液兩相充分接觸，均勻分布,，在提高了單位閥的傳質(zhì)效率同時，經(jīng)由浮閥1特殊的結(jié)構(gòu)提供了一種高開孔率的排布方式又進(jìn)一步提高了整個塔盤的傳質(zhì)效率，同時提高了處理量。

當(dāng)沒有氣量或氣量較小時，浮閥1通過定距條13確保閥片11與塔盤之間仍有間隙；隨時氣量的增大，浮閥1向上抬升至閥腿12底端的折邊16抵接在塔板2下端面，達(dá)到全開狀態(tài)。

本發(fā)明創(chuàng)造采用如下條件進(jìn)行試驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)選擇本新型大通量氣液均布的新型塔盤及F1型浮閥塔盤在相同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。

選擇直徑為1.2m的試驗(yàn)塔，下端設(shè)有氣體分布器，頂部設(shè)有絲網(wǎng)除沫器，內(nèi)設(shè)兩塊塔盤，弓形降液管的面積占塔截面積的10％，堰長890mm，堰高50mm，開孔率15.6％，空塔氣速1.0-3.4m/s，水流量5-110m³/h。在相同條件下，對采用兩種不同塔盤的塔進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對板壓降、霧沫夾帶、漏液以及氧解吸效率進(jìn)行對比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該新型浮閥壓降平均下降了24％；板效率提高了25％；霧沫夾帶及漏液現(xiàn)象明顯變小，操作上限提高了15％、下限降低了8％。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。