一種抗熱膨脹型塔板裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種抗熱膨脹型塔板裝置，包括塔板（1）、篩板孔組（2）以及熱膨脹槽（3）；篩板孔組（2）均勻分布在塔板（1）表面，熱膨脹槽（3）為凹槽，其數(shù)量為一組，一組熱膨脹槽（3）間隔分布在塔板（1）表面，且塔板（1）與熱膨脹槽（3）為一體成型結(jié)構(gòu)；本實(shí)用新型塔板裝置制造簡(jiǎn)便，尤其適用于塔板上物料溫度較高、存在高溫流體沖擊或物料溫度變化較劇烈的場(chǎng)合，可顯著提高塔板的安全性和使用效率，膨脹槽可引導(dǎo)塔板上液體的流動(dòng)，促進(jìn)液體均勻分布。
【專利說明】一種抗熱膨脹型塔板裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油化工領(lǐng)域中的塔板或進(jìn)料分布裝置，尤其涉及一種抗熱膨脹型塔板裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油及化工領(lǐng)域中，塔板或填料塔的盤式進(jìn)料分布器應(yīng)用的非常廣泛。在正常操作過程中，塔板的金屬溫度與其上介質(zhì)的溫度基本相同。但當(dāng)塔板上介質(zhì)的溫度發(fā)生大幅度波動(dòng)時(shí)，介質(zhì)溫度會(huì)明顯高于或低于塔板金屬的溫度。此時(shí)塔板會(huì)在短時(shí)間內(nèi)膨脹或收縮，產(chǎn)生較大的熱變形。在周邊約束的作用下，塔板內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，塔板會(huì)產(chǎn)生不可控的變形或者致使周邊緊固件，例如卡子或螺栓/螺母的脫落，甚至緊固件被剪斷。在塔器開車、剛剛開始投料或者進(jìn)行工況切換時(shí)，此類問題更為突出。比如，在工況切換時(shí)若高溫度的液體突然流到局部區(qū)域的塔板上，塔板受熱突然膨脹，塔器的殼體及支撐圈的熱膨脹量遠(yuǎn)小于塔板的膨脹量，塔板上會(huì)產(chǎn)生具大的內(nèi)力，導(dǎo)致塔板發(fā)生破壞。在工程實(shí)踐中，也經(jīng)常出現(xiàn)板式塔的塔板或填料塔的進(jìn)料分布盤在高溫流體沖擊下發(fā)生破壞的情況。
[0003]為防止這種破壞情況的發(fā)生，需要提出一種新型的塔板結(jié)構(gòu)，以給塔板提供較大的膨脹允許度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有的進(jìn)料分布裝置在高溫流體沖擊下內(nèi)部熱應(yīng)力過大的問題，提供了一種抗熱膨脹型塔板裝置；
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種抗熱膨脹型塔板裝置，包括塔板I和篩板孔組2 ;所述篩板孔組2均勻分布在所述塔板I表面；
[0007]為了克服塔板I在熱流體作用下的膨脹變形，所述裝置還包括熱膨脹槽3 ；
[0008]所述熱膨脹槽3為凹槽，其數(shù)量為一組，一組所述熱膨脹槽3間隔分布在所述塔板I表面，且所述塔板I與所述熱膨脹槽3為一體成型結(jié)構(gòu)。
[0009]設(shè)置所述熱膨脹槽3的另一個(gè)目的是引導(dǎo)所述塔板I上的液體流動(dòng)，因此熱膨脹槽3可加工成預(yù)設(shè)的液體流動(dòng)方向，有利于減少塔板I上的死區(qū)，即液層較薄的無效區(qū)域。
[0010]熱膨脹槽3的數(shù)量、深度與塔板的厚度的比值與計(jì)算所需要的膨脹量有關(guān)；在具體實(shí)施中，所述熱膨脹槽3的深度為所述塔板I厚度的I?6倍，優(yōu)選情況為:所述熱膨脹槽3的深度為所述塔板I厚度的2?4倍。
[0011]所述熱膨脹槽3的形狀為直柄形、曲柄形或圓形中的一種，一組所述熱膨脹槽3為直柄形、曲柄形或圓形之一任意搭配組合而成；當(dāng)所述熱膨脹槽3的形狀為直柄形或曲柄形時(shí)，所述熱膨脹槽3的分布方向?yàn)榕c所述裝置的塔板I上的流體流動(dòng)方向平行或呈斜向分布。
[0012]所述熱膨脹槽3沿開槽方向的截面呈U形或V形，當(dāng)所述熱膨脹槽3為V形槽時(shí)，所述V形槽的開槽角度范圍是30?60度。
[0013]在具體實(shí)施中，所述熱膨脹槽3與所述塔板I通過整體沖壓成型，無焊接結(jié)構(gòu)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的抗熱膨脹型塔板裝置，具有如下有益效果:
[0015]I)塔板上帶有熱膨脹槽，熱膨脹槽呈凹陷狀，易于伸縮，這種結(jié)構(gòu)給塔板以更大的柔度。當(dāng)塔板上的溫度迅速提高或降低時(shí)，即使邊緣約束條件不變，塔板上的凹槽可以被壓縮或拉伸，起到類似膨脹節(jié)的作用，這樣塔板內(nèi)部的熱應(yīng)力較小，防止塔板發(fā)生破壞。當(dāng)塔板受到高溫流體的沖擊時(shí)，本實(shí)用新型的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更明顯。
[0016]2)熱膨脹槽的開槽方向可以與液體的設(shè)計(jì)流動(dòng)方向、理想流動(dòng)方向一致，有助于引導(dǎo)液體流動(dòng)，促進(jìn)液體均勻分布，可減少塔板上的流動(dòng)死區(qū)，從而可提高塔板的效率。
[0017]3)塔板部分區(qū)域呈波狀，加劇了流體擾動(dòng)，可促進(jìn)氣液兩相充分接觸，促進(jìn)傳質(zhì)和傳熱。
[0018]4)本實(shí)用新型可應(yīng)用于各種板式塔，包括篩板塔、浮閥或泡罩塔板，也可以應(yīng)用于盤式進(jìn)料分布器。熱膨脹槽的制作簡(jiǎn)便，加工成本低，易于推廣使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的一種抗熱膨脹型塔板裝置的第一種實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的一種抗熱膨脹型塔板裝置的第二種實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為圖1的A-A向視圖，即為本實(shí)用新型的一種抗熱膨脹型塔板裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]附圖標(biāo)號(hào)說明:
[0023]1-塔板；2_篩板孔組；3_熱膨脹槽；
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于下述的【具體實(shí)施方式】。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖3所示，一種抗熱膨脹型塔板裝置，包括塔板1、篩板孔組2以及熱膨脹槽3 ；
[0026]所述篩板孔組2均勻分布在所述塔板I表面；
[0027]所述熱膨脹槽3為凹槽，其數(shù)量為一組，一組所述熱膨脹槽3間隔分布在所述塔板I表面，且所述塔板I與所述熱膨脹槽3之間通過沖壓工藝一體成型。
[0028]所述熱膨脹槽3的深度為所述塔板I厚度的3倍；圖3中的物理符號(hào)h即為所述熱膨脹槽3的深度，物理符號(hào)δ即為所述塔板I的厚度。
[0029]所述熱膨脹槽3的形狀為直柄形、曲柄形或圓形中的一種，一組所述熱膨脹槽3為直柄形、曲柄形或圓形之一任意搭配組合而成；當(dāng)所述熱膨脹槽3的形狀為直柄形或曲柄形時(shí)，所述熱膨脹槽3的分布方向?yàn)榕c所述裝置的塔板I上的流體流動(dòng)方向平行或呈斜向分布。
[0030]所述熱膨脹槽3沿開槽方向的截面呈U形或V形，當(dāng)所述熱膨脹槽3為V形槽時(shí)，所述V形槽的開槽角度范為45度；圖3中的物理符號(hào)α即為所述V形槽的開槽角度。[0031]實(shí)施例1
[0032]如圖1所示的塔板I上半部分結(jié)構(gòu)示意圖，塔板I的下半部分結(jié)構(gòu)與上半部分對(duì)稱分布，故采用省略畫法；
[0033]所述塔板I上半部分中，所述熱膨脹槽3沿水平方向自左至右間隔分布，共六個(gè)；其中外側(cè)的四個(gè)所述熱膨脹槽3的形狀為曲柄形，內(nèi)側(cè)的兩個(gè)所述熱膨脹槽3的形狀為直柄形，且這兩個(gè)直柄形的熱膨脹槽3的分布方向與所述塔板I上的流體流動(dòng)方向呈斜向分布。
[0034]實(shí)施例2
[0035]如圖2所示的1/4個(gè)塔板I結(jié)構(gòu)示意圖，塔板I的其余部分結(jié)構(gòu)與該部分對(duì)稱分布，故采用省略畫法；
[0036]所述1/4個(gè)塔板I中包含兩個(gè)所述熱膨脹槽3，這兩個(gè)熱膨脹槽3沿水平方向自左至右間隔分布；其中，外側(cè)的所述熱膨脹槽3形狀為直柄形，且該直柄形的熱膨脹槽3的分布方向與所述塔板I上的流體流動(dòng)方向平行；內(nèi)側(cè)的所述熱膨脹槽3的形狀為圓形。
[0037]上述技術(shù)方案只是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本實(shí)用新型公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本實(shí)用新型上述【具體實(shí)施方式】所描述的結(jié)構(gòu)，因此前面描述的方式只是優(yōu)選地，而并不具有限制性的意義。
【權(quán)利要求】
1.一種抗熱膨脹型塔板裝置，包括塔板(I)和篩板孔組(2);所述篩板孔組(2)均勻分布在所述塔板(I)表面； 其特征在于: 所述裝置還包括熱膨脹槽(3)； 所述熱膨脹槽(3)為凹槽，其數(shù)量為一組，一組所述熱膨脹槽(3)間隔分布在所述塔板(I)表面，且所述塔板(I)與所述熱膨脹槽(3 )為一體成型結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗熱膨脹型塔板裝置，其特征在于: 所述熱膨脹槽(3)的深度為所述塔板(I)厚度的I?6倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗熱膨脹型塔板裝置，其特征在于: 所述熱膨脹槽(3)的深度為所述塔板(I)厚度的2?4倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述的一種抗熱膨脹型塔板裝置，其特征在于: 所述熱膨脹槽(3)的形狀為直柄形、曲柄形或圓形中的一種，一組所述熱膨脹槽(3)為直柄形、曲柄形或圓形之一任意搭配組合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種抗熱膨脹型塔板裝置，其特征在于: 所述熱膨脹槽(3)的形狀為直柄形或曲柄形，且所述熱膨脹槽(3)的分布方向?yàn)榕c所述裝置的塔板(I)上的流體流動(dòng)方向平行或呈斜向。
6.根據(jù)權(quán)利要求4之一所述的一種抗熱膨脹型塔板裝置，其特征在于: 所述熱膨脹槽(3 )沿開槽方向的截面呈U形或V形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種抗熱膨脹型塔板裝置，其特征在于: 所述熱膨脹槽(3)為V形槽，所述V形槽的開槽角度范圍是30?60度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種抗熱膨脹型塔板裝置，其特征在于: 所述熱膨脹槽(3)與所述塔板(I)之間通過整體沖壓成型。
【文檔編號(hào)】B01J19/32GK203711044SQ201420004168
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】郭雪華, 田英, 白玉強(qiáng), 段瑞, 馮清曉, 謝智剛, 逄金娥, 李芳
申請(qǐng)人:中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司