專(zhuān)利名稱(chēng)：梯形浮閥塔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
石油、化工、輕工生產(chǎn)中通常采用的氣液、液液傳質(zhì)設(shè)備是各種塔器設(shè)備，如泡罩塔、填料塔，浮閥塔等。浮閥塔是一種性能優(yōu)良的氣液傳質(zhì)設(shè)備，現(xiàn)有技術(shù)中采用的浮閥型式有多種，如F1型、V－4型、十字架型等，這些浮閥在工作狀態(tài)中，氣體在園型閥片下呈水平方向向四周?chē)姵?，相鄰兩閥噴出的氣體易發(fā)生對(duì)沖，氣速高時(shí)易產(chǎn)生霧沫夾帶，塔板上的液相物料受各個(gè)方向氣體的對(duì)沖噴射，容易發(fā)生返混現(xiàn)象。
美國(guó)納塔公司發(fā)明了V型柵板塔板，該塔板是在塔板上一次沖壓制成有固定升起高度的梯形條狀閥件的塔板，它使氣體以水平方向吹出，并與塔板上的液體流向呈一定夾角，有比較好的導(dǎo)流作用，因而降低了液面梯度，消除塔板上邊壁處的液體滯流區(qū)，改善了氣液分布，降低了壓降，減少了霧沫夾帶，可以提高生產(chǎn)能力和傳質(zhì)效率。但由于它是固定的閥，當(dāng)氣體負(fù)荷低時(shí)，塔板泄漏較大，影響塔的操作彈性。
另一種廣泛采用的條型浮閥塔板，其閥體呈長(zhǎng)方型，氣體與板上液體呈90°錯(cuò)位接觸，有較好的傳質(zhì)效果。在閥的排列方式上，采用了錯(cuò)位排列，T形排列等方式。但是這種閥體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，使它沒(méi)有推動(dòng)液體流動(dòng)的分力，致使在塔板弓型區(qū)存在液流死區(qū)，造成混返現(xiàn)象，而液層較厚，又使壓降增加，傳質(zhì)效率受到影響。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的一些不足，在操作過(guò)程中使塔板的壓降減少，塔的操作彈性加大，不發(fā)生返混現(xiàn)象，減少霧沫夾帶等，同時(shí)閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本降低。本發(fā)明的梯形浮閥塔板就是力圖在這些方面有明顯的進(jìn)步。
本發(fā)明的具體敘述如下，梯形浮閥塔板是由塔板(3)和浮閥片(8)構(gòu)成。塔板置于園形或方型塔體(1)內(nèi)，兩邊設(shè)置降液管(25)，塔板和降液管之間有溢流堰(26)，塔板上均布梯形閥孔(5)，塔板邊緣處開(kāi)小閥孔(27)(見(jiàn)附圖2)。
與塔板上梯形孔(5)相配合的是浮閥片(8)，它是一個(gè)梯形閥片，當(dāng)關(guān)閉時(shí)，閥片(8)能蓋住閥孔(5)。閥片(8)的兩腰(13)大于塔板上閥孔(5)的兩腰(12)，閥片(8)的兩腰(13)下彎成一個(gè)β角，0＜β＜90°，更好為10°＜β＜60°，以達(dá)到操作時(shí)改變氣體流型，形成渦旋流動(dòng)，密切氣液接觸，達(dá)到強(qiáng)化傳質(zhì)。梯形閥片(8)靠窄端處向下沖有兩個(gè)凸臺(tái)(11)，當(dāng)閥片降到最低位置時(shí)，閥片寬端處落在塔板孔(5)的寬緣上，靠近窄端處的兩個(gè)凸臺(tái)(11)與塔板孔緣接觸，以防止閥片被壓死或銹死。
閥片(8)的上底(9)和下底(10)分別帶有小閥腿(14)和大閥腿(15)，兩個(gè)閥腿插入到閥孔(5)中(見(jiàn)附圖5)。小閥腿(14)在偏下位置開(kāi)有窄縫缺口(22)，大閥腿(15)的偏下位置開(kāi)有窄縫缺口(23)，窄縫缺口的寬度小于塔板厚度，以保證閥片開(kāi)關(guān)靈活。小閥腿的端部有兩個(gè)閥足(20)，大閥腿的端部有兩個(gè)閥足(21)，閥足與閥腿成一個(gè)α夾角，0＜α＜90°，更好為10°＜α＜60°，使閥片(8)系在塔板上。閥片(8)的升起高度由閥腿的高度及閥足來(lái)決定。閥片(8)下降到最低位置時(shí)，閥片寬端落在塔板孔的寬緣上，窄端由凸臺(tái)(11)與孔的靠窄緣處接觸，以防止閥片與塔板壓死或銹死。
本發(fā)明的梯形浮閥塔板，采用梯形閥片結(jié)構(gòu)，使氣流與液流方向呈一銳角吹出，沖擊塔板上液相物料，形成推動(dòng)液體前進(jìn)的分力，使液體流速增大，強(qiáng)化了氣液接觸，減少液面梯度及霧沫夾帶，消除邊壁死區(qū)，它兼具泡罩、浮閥塔板彈性好、泄漏小、效率高、易操作、壓降低、返混少等優(yōu)點(diǎn)。
附圖及附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明，


圖1是梯形浮閥在操作時(shí)的立體示意圖圖2是塔板在園形塔體中平面布置示意圖圖3是塔板上梯形閥孔圖4是浮閥片的展開(kāi)圖圖5是浮閥在關(guān)閉狀態(tài)的縱向剖視圖圖6是浮閥的A向視圖實(shí)施例在方形塔體中放置0.4×1米2的矩形塔板，塔板上均開(kāi)梯形閥孔。試驗(yàn)共安裝三塊塔板，下面一塊板用于泄漏測(cè)定，上面一塊塔板是有固定升起高度的塔板，用于收集霧沫夾帶。實(shí)驗(yàn)物系是水和空氣，采用條形浮閥來(lái)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，測(cè)定了板壓降、泄漏、夾帶和氧解吸傳質(zhì)效率的情況。
試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表表1壓降比較孔動(dòng)能因子m／s(kg／m)1／220 25液流強(qiáng)度 m3／m.hr 40 80 40 80△Pa條形閥900104010501150△Pa梯形閥87096510051050下降％3.37.24.38.7從表1結(jié)果可看出，在閥全開(kāi)后，梯形閥比條閥的壓降可降低3.3～8.7％。
表2泄漏比較液流強(qiáng)度 m3／m.hr 20 60孔動(dòng)能因子m／s816816梯閥泄漏率％6.251.753.31.0條閥泄漏率％10.52.75.11.25降低％35.735.235.320從表2結(jié)果可看出，梯形閥的泄漏比條形閥小得多。
表3霧沫夾帶的比較液流強(qiáng)度 m3／m.hr 40 80塔負(fù)荷因子(m／s)2.42.4梯閥夾帶(kg液／100kg氣)2.854.4條閥夾帶(kg液／100kg氣)3.511.1降低％18.660.3從表3結(jié)果可看出，梯形閥霧沫夾帶顯著下降。
表4傳質(zhì)效率比較液流強(qiáng)度(m3／m.hr) 20梯形閥效率％96.5條型閥效率％95氧解吸效率升高％1.5從表4看出液流強(qiáng)度為20(m3／m.hr)時(shí)，梯形閥氧解吸效率較條型閥高1.5％。
權(quán)利要求1.一種梯形浮閥塔板，其塔板(3)上開(kāi)有梯形閥孔(5)，與此配合的浮閥是一個(gè)形狀為梯形的閥片(8)，其特征是閥片的靠窄端處向下沖出兩個(gè)凸臺(tái)(11)，閥片的兩腰下彎一個(gè)角度，閥片的上、下底分別帶有兩個(gè)大小閥腿(14)和(15)，大小閥腿上分別開(kāi)有窄縫缺口(22)和(23)，閥腿的最下部各有兩個(gè)閥足(20)和(21)，閥足與閥腿成一個(gè)夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯形浮閥塔板，其特征是塔板(3)置于方形或園形塔體(1)中，塔板上開(kāi)有均勻排列的梯形閥孔(5)，塔板的邊緣處開(kāi)有小閥孔(27)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯形浮閥塔板，其特征是梯形閥片(8)靠窄端處向下沖出兩個(gè)凸臺(tái)(11)，當(dāng)閥片下降到最低位置時(shí)，閥片寬端處落在塔板孔(5)的寬緣上，靠近窄端的兩個(gè)凸臺(tái)(11)與孔的靠窄緣處接觸，以防止閥片與塔板壓死或銹死。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯形浮閥塔板，其特征是梯形閥片(8)的兩腰(13)大于塔板閥孔(5)的兩腰(12)，閥片兩腰(13)下彎成一個(gè)β角度，0＜β＜90°，較好為10°＜β＜60°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯形浮閥塔板，其特征是大小閥腿(14)和(15)正好插入閥孔(5)的上、下底處，大小閥腿上各開(kāi)有兩個(gè)窄縫缺口(22)和(23)，其缺口的寬度小于塔板的厚度；大小閥腿的端部各有兩個(gè)閥足(20)和(21)，閥足與閥腿成一個(gè)α夾角，0＜α＜90°，更好為10°＜α＜60°。
專(zhuān)利摘要一種用于氣液傳質(zhì)設(shè)備中的梯形浮閥塔板，塔板上開(kāi)有梯形閥孔，配有梯形的浮閥片，浮閥片的兩腿插入塔板梯形閥孔中，大小閥腿上開(kāi)有窄縫缺口，大小閥腿的端部各有兩個(gè)閥足，使閥片系于塔板上，隨著通過(guò)塔板孔氣體的波動(dòng)，浮閥開(kāi)啟和關(guān)閉，這種浮閥塔板操作彈性大，泄漏小，壓降低，傳質(zhì)效率高。
文檔編號(hào)B01D3/14GK2126546SQ92208360
公開(kāi)日1993年1月13日 申請(qǐng)日期1992年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月4日
發(fā)明者張榮慶, 暢廣西, 漆萍, 郭久陽(yáng), 高友飛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工總公司, 中國(guó)石油化工總公司洛陽(yáng)石油化工工程公司