專利名稱：用于要被偏轉(zhuǎn)的液體射流的引導構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種引導構(gòu)件，它用于要被偏轉(zhuǎn)的一股液體射流。本發(fā)明還涉及帶有液體分布器的逆流塔，在分布器中液體經(jīng)過所述種類的引導構(gòu)件流出，也涉及含有引導構(gòu)件的多種設備的使用，這些設備能被用于化學工業(yè)過程和石油化工中和/或例如氣體混合物的分解，尤其是用來進行蒸餾、反應蒸餾、吸收或萃取，并且產(chǎn)生材料和熱交換過程以及化學反應或者對于它們來說可能發(fā)生的過程。
在一個例如借助于一種規(guī)整填充物執(zhí)行蒸餾材料分離的逆流塔中，一種氣體能以高速向上流過該填充物。在使用不適當?shù)囊后w分布器情況下迅速流動的氣體從分布器分離出細液滴并使液滴與其一道傳送。因此要被分布的液體不是無損失地抵達填充物。從EP0282753得知一種液體分布器，從分布器出口孔排出的液體通過其中并以射流形式投射到引導構(gòu)件的阻擋板(在此處稱之為引導壁)上。在引導構(gòu)件中的液體以相對較高的速度抵達阻擋板，在后者表面分布成一個拋物面薄膜然后從一個滴落邊緣流到填充物上。許多平行的分布器液槽細分從填充物向上流出進入許多局部液流的氣體，因而在其間產(chǎn)生背壓區(qū)。引導構(gòu)件的滴落邊緣被安排在分布器液槽下方的氣流背壓區(qū)內(nèi)。因此基本上能防止液滴被氣流帶走。
該已知引導構(gòu)件的缺點為它們相對較多地使在分布器液槽之間可用來傳輸氣體的橫截面積變窄，并且因而引起與所述變窄相關(guān)的壓力損失增加。
本發(fā)明的目的在于創(chuàng)建一種引導構(gòu)件，借助于它液體能在從一個容器流出之后被偏轉(zhuǎn)到一個被安排在該容器下方的一個目標上，而且借助于它一與已知引導構(gòu)件相比較——一個較大比例的橫截面可以用于氣體傳輸。因此必須同時保證沒有噴出液體上升，因為這能使噴出液體被氣體流帶走。這個要求由權(quán)利要求1確定的引導構(gòu)件來滿足。由于可用于氣體傳輸?shù)臋M截面加大，氣流速度也減小，因而附帶地減少液體微滴被帶走的危險。在此同時根據(jù)本發(fā)明的引導構(gòu)件能在沒有背壓影響出現(xiàn)的情況下帶走非常大數(shù)量的液體。
根據(jù)本發(fā)明用于一種要被偏轉(zhuǎn)的液體射流的引導構(gòu)件允許一種液體在從容器流出之后偏轉(zhuǎn)到位于該容器下方的一個目標上。該偏轉(zhuǎn)借助于一塊成形材料板發(fā)生，該成形材料板被安排在容器的一個出口孔前方并且以下述方式對該射流再成形和進一步引導，使液體被傳送到在成形材料板下端處的所述目標。在出口孔前方位置，在那里液體射流被投射到成形材料板上，材料板的一個第一和一個第二段表面形成一個入口區(qū)域，在其中第一段表面相對于垂直面橫切地偏轉(zhuǎn)液體，而第二段表面被提供作為一種噴出液體用的捕捉器；第一段表面合并到一個溝道中，液體在其中被向下引導。因此第二段表面的壁把溝道同入口區(qū)域隔開。作為變型形式引導構(gòu)件還能用許多成形材料板組裝而成。
該引導構(gòu)件還能被用于在一個塔填充物的多個填料體部分之間的塔支承板。在這種塔支承板中一個液體收集器-例如一個煙道支承板收集器-同時具有液體分布器功能。根據(jù)本發(fā)明的引導構(gòu)件能被安排在氣體引導煙道內(nèi)部的多個流出孔前方，所述流出孔位于垂直的煙道壁上。
附屬權(quán)利要求2至5涉及本發(fā)明引導構(gòu)件的多個有益實施例。具有這種引導構(gòu)件的多種逆流塔均是權(quán)利要求6至9的主題。權(quán)利要求10涉及含有引導構(gòu)件的塔或者設備的使用。
下面參照附圖描述本發(fā)明，其中

圖1為一個根據(jù)本發(fā)明的引導構(gòu)件。
圖2為關(guān)于安裝在填充物上方一個分布器液槽上的引導構(gòu)件的一個示意圖。
圖3為帶有固定裝置的圖1引導構(gòu)件。
圖4為通過引導構(gòu)件的一個橫截面。
圖5為通過引導構(gòu)件的多種橫截面，它們在各自情況下都具有螺旋形輪廓。
圖6為一個具有多個橫向向外凸起的引導構(gòu)件。
圖7為一個下端成形為圓錐的引導構(gòu)件部分。
圖8為一個在整個高度范圍內(nèi)成形為圓錐的引導構(gòu)件。
圖9為一個“雙引導構(gòu)件”的一部分。
圖10為一個“環(huán)隙引導構(gòu)件”的輪廓。
圖11至13為關(guān)于由兩塊成形金屬板組裝而成的引導構(gòu)件的多個輪廓。
而圖14為一個三件式引導構(gòu)件的輪廓。
圖1顯示一個根據(jù)本發(fā)明的引導構(gòu)件1，它被安裝在一個容器2上，即分布器液槽上。圖2是關(guān)于引導構(gòu)件1使用的一個示意實例，它被安裝在一個塔填充物5的上端50上方的分布器液槽2上(見圖3)。一個以逆向流動方式引導的氣體流用箭頭40來表示。容器2的底板位于一個水平面上；它也能-如在圖2中所示-做成一個傾角，以便對氣流40形成較小阻力。
在沒有引導構(gòu)件1的情況下，一種經(jīng)出口孔20、20a和20b作為射流30從容器2排出的液體3，形成多個用點劃線描述的液體射流30′。借助于引導構(gòu)件1，液體3在流出之后被偏轉(zhuǎn)到一個被安排在容器2下方的目標上。該目標是填充物5或者一個被安排在引導構(gòu)件1的下端17處的精細分布裝置7。引導構(gòu)件1能利用例如多個小舌片狀的固定裝置固定或可拆除地安裝在容器2的壁21上?？刹鸪潭ǚ绞綄τ谇謇砣萜?來說是有益的。
液體射流30的偏轉(zhuǎn)借助于一塊成形的材料板10來產(chǎn)生，該材料板被安排在容器2的出口20前方，并且以這樣一種方式對射流30再成形和進一步引導，使液體3被運送到目標5或在材料板10的下端17處的精細分布裝置7上。
如圖4橫截面所示，該橫截面的剖切平面與垂直面(Z方向，見圖1)正交地延伸，液體射流30被投射到成形材料板10的一個入口區(qū)域13中。這個入口區(qū)域13被成形在一個第一段表面11和一個第二段表面12的出口孔20前方。第一段表面11相對于垂直面橫切地偏轉(zhuǎn)液體3，從而生成一股液流31。第二段表面12具有噴出液體捕捉器的功能，所述噴出液體被投射到該段表面12上并延著它作為一個液體薄膜流出。第一段表面11合并到一個溝道14之中，在該溝道中液體被向下引導。引導構(gòu)件1使液體3與以逆流方式引導的氣體4隔離。因此液體射流30和液流31局部地阻塞氣體4在引導構(gòu)件1中的通路，以致于氣體流40基本上被限制在外部區(qū)域，在此處氣體4和液體3之間沒有接觸。
可以提供一個出口孔20或兩個出口孔20a和20b或者更多。如果存在許多出口孔，那末這些孔通常是一個在另一個上方地垂直排列。
第二段表面12的壁也具有分離功能如果出現(xiàn)許多出口孔20a、20b，那末此段表面12的壁保持液流31離開更靠下方排出的液流30。
第一段表面11相對于出口孔20或出口孔20a、20b作如下安排，使排出液體射流30大致切向地投射到材料板10上。然后液體3作為液流31流過溝道14。液流31的流動至少在引導構(gòu)件1上部內(nèi)具有螺旋線形狀。
成形材料板10具有一在一個橫切垂直面或者說溝道14縱向的平面中一一個帶螺旋狀輪廓的橫截面。在圖5中描述多個不同的實例。在各自情況下用一個箭頭35指示內(nèi)部流動液體3的位置和方向。
引導構(gòu)件1可具有一個變化地形成的橫截面。它在出口孔20高度可具有一個被提供來偏轉(zhuǎn)液流31(見圖1,4)的橫向向外凸起。圖6顯示一個具有用于兩股從出口孔20a和20b流出的液體射流的向外凸起1 5的實例。為了基本上防止氣體4流入入口區(qū)域13或者說進入溝道14，還為了使液流31出現(xiàn)卷緊的形狀，引導構(gòu)件1能如此成形以致于該橫截面向下收縮。在此處該收縮只提供在下端17的一個鄰近區(qū)16，見圖17；或者能被提供在整個高度范圍內(nèi)，見圖8。由于所述卷緊形狀，液流31提供更小沖擊逆向氣體流40的表面。
根據(jù)本發(fā)明的引導構(gòu)件1能用兩塊或更多成形材料板組裝而成。圖9至14顯示不同的實例。在圖9的典型實施例中，具有上文描述類型成形材料板10a和10b的兩個引導構(gòu)件被焊接在一起構(gòu)成一個“雙引導構(gòu)件”1。借助于這種引導構(gòu)件1，在相同高度排出的兩個相鄰液體射流36和37能被偏轉(zhuǎn)(“雙引導構(gòu)件”1也能用一塊單獨材料板10成形)。
圖10典型實施例同樣提供兩股射流36和37。它的橫截面輪廓顯示為一個環(huán)隙狀溝道14，液體可以兩個相互對立指向的液流方式從側(cè)面進入溝道14。引導構(gòu)件1的中心區(qū)域18保持沒有液體3。在這個區(qū)域18中能允許氣體4的一股氣流40無阻礙地通過。
在圖11中引導構(gòu)件1具有一個螺旋狀橫截面，而且用兩決材料板10a和10b組裝而成。在圖12中顯示一種變型，然而在其中，如同在圖10實例中已有的情況那樣，出現(xiàn)一個具有已被允許通過的氣流40的中心區(qū)域18。在圖13中描述一個進一步的兩件式變種。圖14的引導構(gòu)件1由三個零件組成入口區(qū)域13由材料板10a和10b構(gòu)成，而溝道14由一根側(cè)向裂縫管10c制成。
在圖11至14實例中在各種情況下引導構(gòu)件1的入口區(qū)域13都被成形為一個彎曲小徑，它們的水平寬度必須大于容器2的相關(guān)出口孔20的直徑。小徑寬度最好大致等于出口孔20的直徑，以致于在引導構(gòu)件1內(nèi)向上流動氣體4的通路實際上完全被切斷。
權(quán)利要求
1．用于一股要被偏轉(zhuǎn)的液體射流(30)的引導構(gòu)件(1)，借助于它一種液體(3)能在從一個容器(2)流出之后被偏轉(zhuǎn)到一個位于所述容器下方的目標(5；7)上，而且所述偏轉(zhuǎn)借助于至少一塊成形材料板(10；10a,10b)而產(chǎn)生，所述成形材料板被安排在所述容器的一個出口孔(20)前方并且以下述的方式對射流(30)再成形和進一步引導，即所述液體在所述成形材料板的一個下端(17)被傳送到所述目標，其特征為，在所述出口孔前方位置處，所述材料板(10；10a，)的一個第一段表面(11)和同一件或者另一塊材料板(10；10b)的一個第二段表面(12)形成一個入口區(qū)域(13)，在其中第一段表面(11)相對于垂直面橫切地偏轉(zhuǎn)所述液體(3)，而所述第二段表面(12)被提供作為一個噴出液體用的捕捉器；并且所述第一段表面合并到一個溝道(14)中，所述液體在其中被向下引導。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的引導構(gòu)件，其特征為，所述第一段表面(11)相對于所述出口孔(20)以這樣一種方式安排，以致于所述排出的液體射流(30)至少大致切向地投射到所述材料板(10)上，并在隨后呈螺旋狀流過所述溝道(14)；而且還可設多于一個出口孔(20a,20b)，尤其是這些出口孔在垂直方向一個在另一個上。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的引導構(gòu)件，其特征為，在橫切所述溝道(14)情況下所述成形材料板(10)具有一個帶螺旋線狀輪廓的橫截面。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項的引導構(gòu)件，其特征為，所述成形材料板(10)具有一個被成形為沿著所述溝道(14)縱向至少部分可變的橫截面，尤其是所述第一段表面在所述出口孔(20a,20b)高度處具有一個側(cè)向的向外凸起(15)和/或所述橫截面向下收縮，并且所述收縮被設在沿著所述縱向的整個高度范圍內(nèi)或者僅在所述下端(17)的一個鄰近區(qū)之中。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項的引導構(gòu)件，其特征為，它由兩塊或更多成形材料板(10,10a,10b)組裝而成。
6．一種逆流塔，它包括根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項的引導構(gòu)件(1)，并包括一種液體分布器的容器(2)，液體(3)能對著一種向上指向的氣體流(40)從所述容器分布到一個填料體(5)或者塔填充物的一個填料體部分上，而且在此處所述引導構(gòu)件被安排在出口孔(20)前方，從出口孔流出的多股液體射流(30)可借助于所述引導裝置有目的地偏轉(zhuǎn)到所述填料體或者被偏轉(zhuǎn)到安排在所述填料體上方的多個精細分布器元件(7)上。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的塔，其特征為，所述引導構(gòu)件(1)的入口區(qū)域(13)均被成形為一個彎曲小徑，其水平寬度大于所述容器的所述關(guān)聯(lián)出口孔直徑；和/或這一寬度最好大致等于所述的直徑。
8．根據(jù)權(quán)利要求6或7的塔，其特征為，所述引導構(gòu)件(1)可拆除地安裝在所述液體分布器的所述容器(2)上。
9．根據(jù)權(quán)利要求6至8中任何一項的塔，其特征為，一塊支承板被安排在一個上和一個下填料體部分之間，借助于所述支承板，液體從所述上部分被收集到一個緩沖腔中而且收集的液體被分布在所述下部分上；多個煙道用作一種氣體傳輸通過所述緩沖腔用的通道；而且所述引導構(gòu)件被安排在所述煙道內(nèi)的多個出口孔前方。
10．一種根據(jù)權(quán)利要求6至9中任何一項的塔或者一種具有根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項的引導構(gòu)件的設備的應用，其用來在化學工業(yè)中以及在石油化工中實行工藝過程或者例如用于氣體混合物的分解，尤其是用來執(zhí)行蒸餾、反應蒸餾、吸收或萃取，而且產(chǎn)生材料和熱交換過程以及化學反應或者對于它們來說可能產(chǎn)生的過程。
全文摘要
引導構(gòu)件(1)允許一種液體(3)從容器(2)流出之后被偏轉(zhuǎn)到容器下方的一個目標上。偏轉(zhuǎn)借助于一塊成形材料板發(fā)生,該板被安排在容器的一個出口孔(20)前方,并且對所述射流(30)再成形和進一步引導,使液體在成形材料板的下端(17)被傳送到所述目標。在出口孔前方位置,液體射流被投射到成形材料板上,材料板的第一和第二段表面(11和12)形成一個入口區(qū)域(13)。第一段表面相對于垂直面橫切地偏轉(zhuǎn)液體,而第二段表面作為噴出液體的捕捉器。
文檔編號F28F25/00GK1325751SQ0111795
公開日2001年12月12日 申請日期2001年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月8日
發(fā)明者C·巴赫曼, E·菲爾, A·福斯特 申請人:蘇舍化學技術(shù)有限公司