專利名稱：懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法，屬于石油和化學(xué)加工工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
塔設(shè)備是常用的汽液傳質(zhì)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油和化學(xué)加工工業(yè)，目前在大型工業(yè)裝置中一般以板式塔為主。板式塔中通常采用汽液兩相錯流接觸的形式(見圖1)，液體從塔板入口到出口之間沿液體流向的液面落差會造成板上液層高度的不均勻分布，并由此影響氣體的分布，因為氣體密度小，液層厚的區(qū)域氣體分配少，所以靠近塔板入口的區(qū)域液層較厚，容易發(fā)生過量泄漏，靠近塔板出口的區(qū)域液層較薄，容易發(fā)生過量霧沫夾帶，這種汽液分布的不均勻性嚴(yán)重影響了塔設(shè)備的處理能力和板效率。對大型塔設(shè)備，隨著規(guī)模的擴(kuò)大，由于板上持液慣性力的增大以及鼓泡傳質(zhì)元件數(shù)目的增多，加劇了流體傳遞的波動性和操作狀態(tài)的隨機(jī)性，汽液分布的均勻性急劇下降，汽液分布在宏觀上不再簡單遵循液面落差的分布規(guī)律，塔板上的操作狀況也存在著很大的不確定性，不能再像小塔一樣有效預(yù)測。因此，塔設(shè)備規(guī)模擴(kuò)大會造成放大效應(yīng)，主要表現(xiàn)在:泄漏點(diǎn)滯后、泄漏量猛增；霧沫夾帶提前發(fā)生、將帶量猛增；液噻點(diǎn)氣速提前；持液不均勻分布導(dǎo)致氣體不均勻分布，造成霧沫夾帶、泄漏不均勻分布等。塔徑或液相負(fù)荷越大，放大效應(yīng)越嚴(yán)重。圖2是小塔(Φ500mm)和大塔(Φ6400πιπι)的霧沫夾帶與泄漏性能的試驗數(shù)據(jù)對比。一般在小塔中，小氣速下容易發(fā)生泄漏，而在高氣速下容易發(fā)生霧沫夾帶，所以圖2(a)中小塔在泄漏現(xiàn)象消失以后才逐漸出現(xiàn)霧沫夾帶，而圖2(b)中大塔的泄漏消失點(diǎn)堰長，出現(xiàn)霧沫夾帶的氣速點(diǎn)提前，泄漏和霧沫夾帶范圍甚至重疊，即二者可以同時出現(xiàn)，說明大塔的不均勻性明顯增力口。圖3為小塔和大塔的塔板泄漏照片，圖3(a)中小塔的板上液層沿著液流方向形成較有規(guī)律的液面梯度，泄漏量沿著塔板上液流方向的分布也比較有規(guī)律，而圖3(b)中大塔的泄漏量明顯高于小塔，幾乎呈數(shù) 量級猛增。圖4給出了 Φ6400mm的大塔沿液流方向在塔板上分區(qū)的泄漏數(shù)據(jù)，鼓泡區(qū)入口的泄漏量明顯高于其他區(qū)域，說明大塔泄漏的非均勻性十分顯著。塔設(shè)備存在著規(guī)模經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，為了降低成本，大型化是發(fā)展的必然趨勢，所以緩解放大效應(yīng)對塔設(shè)備操作帶來的影響是普遍面臨的問題。目前解決放大效應(yīng)最為有效的方法是采用多溢流設(shè)計，即在塔板上采用多根降液管，將塔板分隔成多個鼓泡區(qū)，以減少流道長度，并降低單股液體的液流強(qiáng)度(見圖1)。在多溢流設(shè)計中，中間降液管下來的液體要向兩邊的鼓泡區(qū)分配，設(shè)計難度比較大，因為中間降液管向兩邊鼓泡區(qū)分配的液量由降液管兩側(cè)出口的截面積決定(降液管出口截面積等于降液管出口的底隙高度乘以出口堰長)。形狀對稱的降液管設(shè)計相對容易一些，而對于溢流通道數(shù)大于等于三溢流的塔板，中間存在著非對稱的偏心式降液管，就很難實現(xiàn)液體的均勻分配。偏心式降液管俯視顯示為梯形(見圖5)，左右兩邊的堰長不等，使得同樣的底隙(即降液管出口底邊至下層塔板的垂直距離)高度下降液管的出口面積不等，出口阻力不等，從而引起液體的不均勻分配。流道數(shù)越多，分配效果越差。因此，帶有偏心式降液管的多溢流塔板設(shè)計存在著極大的復(fù)雜性和不確定性。目前處理大液量、大塔徑的多溢流問題，較為有效的技術(shù)為多降液管篩孔塔板(即MD塔板)，其全部降液管都采用懸掛在氣相空間的結(jié)構(gòu)，使得降液管出口阻力處處相等，在一定程度上緩解了多溢流塔板的液體不均勻分布。但MD塔板的相鄰兩層塔板的降液管呈90°交錯排布，板上液體流場比較混亂，部分液流的路徑很短，使得液體在塔板上的停留時間較短，部分區(qū)域還容易形成滯留和返混，影響塔板效率。并且，MD塔板在降液管下方不設(shè)受液盤，雖然增加了塔板的有效鼓泡區(qū)面積，但上層降液管下來的液體直接砸落到下層塔板上，存在嚴(yán)重的沖擊泄漏，塔板效率低于普通塔板。此外，懸掛式降液管沒有板上液封，設(shè)計時要保證降液管里有一定高度的液層，能夠形成自封，避免氣體短路(見圖6a)。降液管內(nèi)的液層高主要由底板開孔率(即開孔面積/鼓泡區(qū)面積)和孔流系數(shù)(；(見公式(I))決定。上述公式中:Q為進(jìn)入降液管的液體體積，m3 ；A為孔口流通截面積，m2 ；g為重力加速度，m/s2 ；h為液體在降液管內(nèi)的液層高，m。在固定開孔率下，C0隨液位h的變化也是較為復(fù)雜的非線性關(guān)系，如果C。設(shè)計值低于實際值，則降液管流量過大，降液管內(nèi)液位就會過低，不足以維持液封，氣體有可能從降液管短路溢出；若C。設(shè)計值高于實際值，降液管內(nèi)液位又會過高，引起降液管液泛。對開孔率的設(shè)計也是類似的，并且MD技術(shù)一般都是采用圓形底孔，在有些工況下用圓孔開不出足夠大的開孔率。液封問題對常規(guī)降液管是不存在的，因為常規(guī)降液管下端有受液盤(通常為凹形)，本身存在液封，上升的氣體不可能從降液管中短路通過(見圖6b)。根據(jù)伯努利方程可導(dǎo)出常規(guī)降液管內(nèi)液層高的計算公式(見公式(2))，降液管內(nèi)的液層一定會高于塔板上的液層，所以常規(guī)降液管在操作時會自動形成液封。 H降液管=H塔板壓降+His板液層+H入、出降液管阻力(2)因此，懸掛式降液管的設(shè)計難度高于普通塔板。若在懸掛式降液管的入口處添加提前入口堰，可形成液體緩沖區(qū)域，并在相鄰降液管間通過設(shè)置傾斜的液體導(dǎo)流板，來防止沖擊泄漏，但該結(jié)構(gòu)為非對稱結(jié)構(gòu)，會造成液體的偏流，塔板上有未被利用的區(qū)域，會造成鼓泡面積的浪費(fèi)。在誘導(dǎo)液體流動的同時，傾斜構(gòu)型也會使氣體流動產(chǎn)生偏流，不能與液體進(jìn)行均勻接觸。而且導(dǎo)流板與降液管的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，檢修困難。若在懸掛降液管開孔底板下端設(shè)置外置式防沖擊泄漏受液盤，能夠?qū)狄汗苈湎碌囊后w進(jìn)行緩沖。但由于受液盤懸掛于降液管下方或直立在塔板上，受液盤四周或兩邊沒有側(cè)壁(與受降液管壁約束的情況不同)，液體主要從側(cè)面流走，會造成下層塔板的液體流場紊亂，降低塔板效率。而且因為側(cè)面沒有阻力，從受液盤垂直流下的液體量比較少，受液盤下方的塔板鼓泡區(qū)液量就少，影響汽液接觸。若在降液管下設(shè)置填料層，在一定程度上可以將降液管流出液體重新進(jìn)行分配，并能捕集上升的霧沫。但填料層對液體的分布很分散，類似于穿流塔板，偏離了傳統(tǒng)降液管內(nèi)液體經(jīng)受液盤收集后在塔板上橫向流動的方式，液體在塔板上與氣體接觸的時間過短，會降低塔板效率。填料還會增加降液管出口的阻力，使得降液管內(nèi)的液位不易設(shè)計和控制。由于MD塔板的板間距比較低，填料高度受限，捕集霧沫的效果也不理想，反而增加了塔板結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，安裝維修困難。DJ塔板也是采用懸掛式結(jié)構(gòu)的多溢流塔板，8卩“矩形懸掛降液管導(dǎo)流塔板，流道長度不再固定，并使用寬型降液管。由于流道長度不相等，使得液體在各鼓泡區(qū)上的停留時間不等，不利于汽液傳質(zhì)的均勻性；并且降液管寬度較大，使得降液管根數(shù)減少。多溢流設(shè)計本身就是解決大型塔設(shè)備內(nèi)液體不均勻分布的根本方法，減少溢流通道數(shù)對緩解放大效應(yīng)來說是不 利的。若在降液管底板上設(shè)置帽罩式液封結(jié)構(gòu)，其壓降比較大，容易造成降液管液泛。若在塔板上安裝固定蝶型浮閥，在鼓泡區(qū)安裝固定或浮動蝶形浮閥，但浮閥較輕，閥孔本身泄漏狀況嚴(yán)重，不適合大塔徑或高液量操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法，其可有效解決普通多溢流塔板偏心降液管出口液體分布不均的問題，確保降液管向各個鼓泡區(qū)合理分配液體，促進(jìn)氣液均勻接觸。同時，本發(fā)明提出了人為提供汽、液流道和流動范圍的設(shè)計方法，以改善多溢流塔板上各鼓泡區(qū)液體傳遞的波動性和汽液接觸的隨機(jī)性，能顯著提高塔板的傳質(zhì)效率和處理能力，解決塔設(shè)備放大效應(yīng)帶來的不利影響。本發(fā)明懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法的技術(shù)方案如下:I)塔板上的偏心式降液管采用懸掛式降液管，降液管長邊管壁下部相對傾斜收攏，其出口橫截面積為入口橫截面積的40-90%，較佳比例為60-80%。在偏心式降液管的下方不設(shè)置受液盤，在位于塔板中心和兩側(cè)邊緣降液管的下方設(shè)置受液盤。2)懸掛式偏心降液管底部采用雙層底板，上層為水平置曲形板，下層為水平置防沖平板，曲形板和防沖平板上均設(shè)有通孔，曲形板的開孔面積大于防沖平板的開孔面積。3)在懸掛式偏心降液管短邊管壁底部設(shè)有泄流孔，與降液管同寬的導(dǎo)流板連接于降液管短邊管壁底端。4)在懸掛式偏心降液管和中心降液管的入口處均設(shè)有豎直式液體防沖擋板。5)在懸掛式偏心降液管出口下方的下層塔板上設(shè)有豎直式液體分配阻波擋板，擋板底部設(shè)有通孔。6)在塔板的鼓泡區(qū)上設(shè)有輕閥與重閥，重閥設(shè)在靠近塔板入口的鼓泡區(qū)，輕閥設(shè)在靠近塔板出口的鼓泡區(qū)。在懸掛式偏心降液管下方的鼓泡區(qū)上，設(shè)有總面積與降液管出口面積相當(dāng)?shù)男眹姴劭?，斜噴槽孔在塔板上的開孔方向與液流方向一致，斜噴槽孔為偶數(shù)排設(shè)置，各排槽孔間錯位排列。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(I)與常規(guī)帶有偏心式降液管的多溢流塔板相比，本發(fā)明偏心式降液管采用懸掛式降液管，可以保證降液管底部出口的阻力處處相等，促使液體向各鼓泡區(qū)均勻分配，從而避免常規(guī)偏心式降液管兩側(cè)結(jié)構(gòu)不對稱所造成的液流不均的問題。本發(fā)明懸掛式偏心降液管不設(shè)受液盤，能增大鼓泡區(qū)面積，有利于汽液傳質(zhì)。
(2)與其他懸掛式降液管塔板相比，本發(fā)明只有偏心式降液管采用懸掛式結(jié)構(gòu)，中心降液管和兩側(cè)邊緣降液管均采用常規(guī)降液管。以液流從中心向兩側(cè)流動的塔板結(jié)構(gòu)為例，因為中心降液管是對稱結(jié)構(gòu)，不用考慮流動阻力不均的問題，而且中心液量較大，為避免懸掛式偏心降液管的沖擊泄漏，所以采用帶受液盤的常規(guī)降液管。兩側(cè)邊緣降液管也不存在液體分配的問題。因為在大塔內(nèi)汽液容易發(fā)生偏流，如果中間液量大，氣體會偏于向兩邊流動，為了保證降液管液封及避免氣體短路，所以兩側(cè)選用帶受液盤的常規(guī)降液管。(3)與其他懸掛式降液管塔板相比，本發(fā)明上、下兩層塔板的降液管采用平行設(shè)置，而不是90°旋轉(zhuǎn)設(shè)置，可避免液體流場的混亂，促進(jìn)液流向平推流發(fā)展，確保相鄰塔板之間流場的穩(wěn)定和有序。(4)本發(fā)明的懸掛式偏心降液管采用雙底結(jié)構(gòu)，上層底板的開孔面積大于下層底板，相當(dāng)于在降液管中增加了一個內(nèi)置受液盤，可對液流起緩沖作用，顯著降低塔板受液區(qū)的沖擊泄漏，而不會形成流動瓶頸，提高傳質(zhì) 效率和操作穩(wěn)定性。與外置受液盤相比，液流通過雙層底板時受降液管壁約束的流動，可以控制流動方向，下層底板下方液體的分配量與普通降液管類似。而帶外置受液盤的降液管四周或兩面沒有側(cè)壁，液流落到外置受液盤后沿水平方向分散，受液盤下方的鼓泡區(qū)幾乎沒有多少液體，會影響傳質(zhì)。(5)本發(fā)明的懸掛式偏心降液管的雙底結(jié)構(gòu)能穩(wěn)定降液管內(nèi)液體的流動，上層曲形板能適當(dāng)增加液體流動的阻尼，破壞被溢流液體包封住的氣穴，促進(jìn)夾帶氣體溢出，使降液管處理能力提高5 15%;對液體還具有一定的導(dǎo)流作用；還能增加降液管的機(jī)械強(qiáng)度。(6)本發(fā)明懸掛式偏心降液管下部采用向內(nèi)傾斜的收縮管段，主要是因為降液管內(nèi)下部泡沫層的氣含率遠(yuǎn)低于上部，在同樣質(zhì)量流量下，下部的體積流量小于上部，采用傾斜收攏結(jié)構(gòu)可以節(jié)約受液面積。同時，傾斜管段下方設(shè)置垂直導(dǎo)流板，能穩(wěn)定管內(nèi)液體的流動。(7)本發(fā)明懸掛式偏心降液管的底板開孔，圓孔的機(jī)械強(qiáng)度最好，但周邊面積浪費(fèi)，不能實現(xiàn)較大的開孔率。使用其他帶圓弧導(dǎo)角的非圓形類開孔，可以降低因銳角造成的應(yīng)力集中，在顯著改善機(jī)械強(qiáng)度的同時能獲得較大的開孔率，增加設(shè)計彈性。(8)矩形降液管因為流體從兩邊向降液管內(nèi)匯聚時，容易在降液管口形成沖擊和噎噻，并將降液管內(nèi)的氣體包封住，使得液體堆積在降液管口不能正常下流，造成液泛，因此，本發(fā)明在偏心式降液管和中心降液管的入口處設(shè)置了液體防沖擋板，可以防止板上液體在較大流速下越過降液管進(jìn)入對面鼓泡區(qū)，或在降液管入口形成“搭橋”，發(fā)生降液管速度液泛。(9)本發(fā)明在懸掛式偏心降液管短邊管壁下端設(shè)置了液體泄流孔和導(dǎo)流板，部分液體通過泄流孔沿導(dǎo)流板流向塔壁，然后溢流到塔板上，使得懸掛式降液管短邊兩側(cè)的塔板上有液流分布，能減小汽液接觸死區(qū)，強(qiáng)化傳質(zhì)效果，而且塔壁對下流液體具有很好的緩沖作用。(10)本發(fā)明懸掛式降液管下方設(shè)有分配阻波擋板。擋板將兩個懸掛式降液管之間的鼓泡區(qū)分隔成兩個溢流通道，可以將降液管下流液體向兩個區(qū)域均勻分配；而且在塔板上設(shè)擋板還可起到阻波器的作用，緩解鼓泡區(qū)上的液流波動，避免汽液接觸的隨機(jī)性對鼓泡區(qū)均勻分布的影響，消除塔設(shè)備因規(guī)模擴(kuò)大而引起操作性能的急劇降低；擋板下端還設(shè)有多個聯(lián)通孔，可以使擋板兩側(cè)液體形成聯(lián)通器，保持一樣的液層高度；此外，擋板與下層塔板連接，還具有支撐作用，加強(qiáng)了機(jī)械強(qiáng)度。(11)塔板上采用雙閥重排布主要是針對塔設(shè)備的放大效應(yīng)問題，因為塔設(shè)備規(guī)模擴(kuò)大會使汽液分布的均勻性變差，傳質(zhì)效率隨之降低。采用雙閥重排布，利用同樣氣速下輕閥先開、重閥后開的特點(diǎn)，人為地制造“活孔”(走氣)和“死孔”(不走氣)，以增加氣液接觸的均勻性，強(qiáng)制性規(guī)定汽液流道的位置，抵御液層流動慣性造成的塔板上液體波動，均衡氣體分布，提高全塔操作的穩(wěn)定性。(12)在懸掛式降液管下方的塔板鼓泡區(qū)上安裝了斜噴槽孔，操作中，由斜噴槽孔射流噴出的氣體可以緩解降液管下流液體的沖擊，可以促進(jìn)板上的汽液相并流，降低液面落差，其錯位排列方式有助于增加機(jī)械強(qiáng)度，并促進(jìn)氣體射流的均勻性。本發(fā)明設(shè)計方法實用性、靈活性較強(qiáng)，可根據(jù)實際操作物系、處理能力和設(shè)備狀況合理設(shè)計塔板結(jié)構(gòu)，在保證提高傳質(zhì)效率、操作彈性和穩(wěn)定性的同時，有效解決放大效應(yīng)對操作的影響，適用于大塔徑和高液相負(fù)荷體系。


圖1為常規(guī)的多溢流塔板示意圖；圖2為塔板的霧沫夾帶和泄漏性能對比圖(放大效應(yīng))；(a)小塔 (b)大塔圖3為塔板的泄漏照片(放大效應(yīng));(a)小塔 (b)大塔圖4為大型塔板沿流道分區(qū)的泄漏分布；圖5為常規(guī)的偏心式降液管俯視圖；圖6降液管液封示意圖；(a)懸掛式降液管 (b)常規(guī)降液管圖7為本發(fā)明設(shè)計方法的多溢流塔板示意；圖8為本發(fā)明設(shè)計方法的懸掛式偏心降液管示意圖；(a)俯視圖 (b)主視9為本發(fā)明設(shè)計方法的液體防沖擋板示意圖；(a)矩形板 (b)折形板圖10為本發(fā)明設(shè)計方法的懸掛式偏心降液管雙層底板示意圖；(a)波紋板 (b)折流板圖11為本發(fā)明設(shè)計方法的懸掛式偏心降液管上層底板主視圖；(a)波紋板 (b)折流板圖12為本發(fā)明設(shè)計方法的懸掛式偏心降液管下層底板開孔示意圖；(a)圓孔 (b)橢圓形孔(c)帶圓弧倒角的方孔 (d)帶圓弧倒角的矩形孔(e)帶圓弧倒角的菱形孔(f)帶圓弧倒角的梯形孔(g)帶圓弧倒角的三角形孔圖13為本發(fā)明設(shè)計方法的懸掛式偏心降液管短邊管壁底部泄流孔和導(dǎo)流板示意(a)圓形泄流孔 (b)槽形泄流孔圖14為本發(fā)明設(shè)計方法的液體分配阻波擋板示意圖；圖15為本發(fā)明設(shè)計方法的塔板上輕、重浮閥交替排布示意圖；(a)上層塔板 (b)下層塔板圖16為本發(fā)明設(shè)計方法的受液鼓泡區(qū)的斜噴槽孔示意圖；(a)結(jié)構(gòu)圖 (b)剖視圖 (C)俯視17為不同形狀開孔的孔流系數(shù)曲線試驗數(shù)據(jù)圖。
具體實施例方式實施例:參照圖7至17對本發(fā)明的實施例進(jìn)一步說明:I)塔板I上的偏心式降液管21采用懸掛式降液管，降液管長邊管壁下部相對傾斜收攏，其出口橫截面積為入口橫截面積的40-90%，較佳選擇為60-80%，本實施例為70% ；在偏心式降液管21的下方不設(shè)置受液盤，在位于塔板中心的降液管22和兩側(cè)邊緣降液管23的下方設(shè)置受液盤4 。2)懸掛式偏心降液管21底部米用雙層底板6,上層為水平置曲形板61,下層為水平置防沖平板62(如圖10a、10b所示)，曲形板61和防沖平板62上均設(shè)有通孔，孔形可為圓形、橢圓形、帶圓弧導(dǎo)角的方形、長方形、菱形、梯形和三角形等(如圖12所示)，曲形板的開孔面積大于防沖平板的開孔面積。上層曲形板61可采用波紋板或折流板:波紋板的波紋角α為20-120 °，波峰高度h為20-80mm，較佳選擇為α為30-60 °，波峰高度h為30-50mm，本實施例波紋板的波紋角α為60。，波峰高度h為30mm (如圖 10a、I Ia 所不)。折流板由折流直板和與其對稱的翻邊組成，折流直板與翻邊的夾角β為60-120°，相鄰折流直板間的垂直間距d為30-100mm，本實施例折流直板與翻邊的夾角β為90°，相鄰折流直板間的垂直間距d為60mm ;折流板翻邊與相鄰折流直板之間不相連(如圖10b、llb所示)ο3)在懸掛式偏心降液管21短邊管壁的底部設(shè)有泄流孔，泄流孔可為圓孔或長條形槽孔，本實施例設(shè)有五個泄流圓孔或一個槽孔(如圖13a所示)。與降液管同寬的導(dǎo)流板連接于降液管21短邊管壁底端，導(dǎo)流板另一端伸向塔壁但不接觸塔壁，導(dǎo)流板的寬度w為10-25mm，與降液管管壁的夾角Θ為90-120°，本實施例導(dǎo)流板的寬度w為20mm，與降液管管壁的夾角Θ為110° (如圖13b所示)。4)在懸掛式偏心降液管21和中心降液管22的入口處均設(shè)有豎直式液體防沖擋板
5,本實施例擋板5為平板或曲形板(如圖9所示)。5)在懸掛式偏心降液管21出口下方的下層塔板I上設(shè)有豎直式液體分配阻波擋板7，擋板7底部設(shè)有通孔(如圖14所示)。6)在塔板I的鼓泡區(qū)3上設(shè)有輕閥91與重閥92，在靠近塔板I入口的鼓泡區(qū)安裝重閥92，在靠近塔板I出口的鼓泡區(qū)安裝輕閥91 (如圖15所示)。在懸掛式偏心降液管21下方塔板I的鼓泡區(qū)上，安裝有兩排或兩排以上的總面積與降液管出口面積接近的斜噴槽孔8，斜噴槽孔8在塔板上的開孔為帶圓弧倒角的矩形槽孔，開孔方向與液流方向一致，槽孔排數(shù)為偶數(shù)排，各排槽孔間錯位排列(如圖16所示)，本實施例裝有兩排或肆排斜噴槽孔8(如圖15b所示)ο·
權(quán)利要求
1.一種懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法，其特征在于: 1)塔板上的偏心式降液管(21)采用懸掛式降液管，降液管長邊管壁下部相對傾斜收攏，其出口橫截面積為入口橫截面積的40-90%，較佳選擇為60-80% ;在偏心式降液管(21)的下方不設(shè)置受液盤，在位于塔板(I)中心降液管(22)和兩側(cè)邊緣降液管(23)的下方設(shè)置受液盤(4)； 2)懸掛式偏心降液管(21)底部采用雙層底板￠)，上層為水平置曲形板(61)，下層為水平置防沖平板￠2)，曲形板￠1)和防沖平板￠2)上均設(shè)有通孔，曲形板￠1)的開孔面積大于防沖平板(62)的開孔面積； 3)在懸掛式偏心降液管(21)短邊管壁底部設(shè)有泄流孔，與降液管(21)同寬的導(dǎo)流板連接于降液管(21)短邊管壁底端； 4)在懸掛式偏心降液管(21)和中心降液管(22)的入口處均設(shè)有豎直式液體防沖擋板(5)； 5)在懸掛式偏心降液管(21)出口下方的下層塔板(I)上設(shè)有豎直式液體分配和阻波擋板(7)，擋板(7)底部設(shè)有通孔； 6)在塔板(I)的鼓泡區(qū)(3)上設(shè)有輕閥(91)與重閥(92)，重閥(92)設(shè)在靠近塔板(I)入口的鼓泡區(qū)，輕閥(91)設(shè)在靠近塔板⑴出口的鼓泡區(qū)；在偏心式降液管(21)下方的鼓泡區(qū)上設(shè)有總面積與降液管出口面積相當(dāng)?shù)男眹姴劭?8)，斜噴槽孔(8)在塔板(I)上的開孔方向與液流方向一致，斜噴槽孔(8)為偶數(shù)排設(shè)置，各排槽孔間錯位排列。
2.如權(quán)利要求1所述的懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法，其特征在于偏心式降液管(21)雙層底板￠)的上層曲形板￠1)可采用波紋板或折形板: 波紋板的波紋角α為20-120°，波峰高度h為20_80mm ； 較佳選擇的波紋角α為30-60°，波峰高度h為30-50_ ； 折流板由折流直板和與其對稱的翻邊組成，折流直板與翻邊的夾角β為60-120°，相鄰折流直板間的垂直間距d為30-100mm，折流板翻邊與相鄰折流直板之間不相連。
3.如權(quán)利要求1所述的懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法，其特征在于偏心式降液管(21)雙層底板(6)上通孔的孔形可為圓形、橢圓形以及帶圓弧導(dǎo)角的方形、長方形、菱形、梯形和三角形。
4.如權(quán)利要求1所述的懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法，其特征在于偏心式降液管(21)短邊管壁底部的泄流孔可為圓孔或長條形槽孔。
5.如權(quán)利要求1所述的懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法，其特征在于偏心式降液管(21)底端連接的導(dǎo)流板寬度w為10-25mm，與降液管管壁的夾角Θ為90-120°。
6.如權(quán)利要求1所述的懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法，其特征在于偏心式降液管(21)和中心降液管(22)入口處的液體防沖擋板(5)可為平板或曲形板。
7.如權(quán)利要求1所述的懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法，其特征在于斜噴槽孔(8)的開孔為帶圓弧倒角的矩形槽孔。
8.如權(quán)利要求1所述的懸掛式偏心降液管(21)，其特征在于降液管出口橫截面積為入口橫截面積的70%。
9.如權(quán)利要求2所述的懸掛式偏心降液管(21)雙層底板(6)，其特征在于: 波紋板的波紋角α為60°，波峰高度h為30mm ；折流直板與翻邊的夾角β為90°，相鄰折流直板間的垂直間距d為60mm。
10.如權(quán)利要求5所述的懸掛式偏心降液管(21)的導(dǎo)流板，其特征在于導(dǎo)流板寬度w為20mm，與降液管管壁的夾角Θ為110°。
11.如權(quán)利要求6所述的懸掛式偏心降液管(21)的斜噴槽孔(8)，其特征在于斜噴槽孔⑶設(shè)置為2排或4排 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種懸掛式偏心降液管浮閥塔板設(shè)計方法，是為解決普通多溢流塔板中偏心降液管出口液體分布不均、不能確保降液管向各個鼓泡區(qū)合理分配液體的問題而設(shè)計的，該方法對偏心式降液管采用懸掛式結(jié)構(gòu)，在降液管入口設(shè)置液體防沖擋板，底部內(nèi)置雙層開孔底板，管壁底端設(shè)置泄流孔和導(dǎo)流板，降液管下方設(shè)置液體分配和阻波擋板。該方法可消除偏心式降液管因堰長和降液管出口結(jié)構(gòu)不對稱造成的不均勻溢流問題，達(dá)到合理分配液體、促進(jìn)氣液均勻分布的作用。省去了受液盤，可增大鼓泡區(qū)面積?？删徑鉀_擊泄漏，穩(wěn)定降液管內(nèi)液流，促進(jìn)夾帶氣體溢出。在塔板鼓泡區(qū)上交替安裝輕、重浮閥，并在入口安裝斜噴槽孔，以控制汽液流道，增加汽液接觸的均勻性，促進(jìn)汽液并流，降低入口泄漏，防止塔板上的液層波動和返混，改善塔設(shè)備的放大效應(yīng)。該方法特別適合在大液量下操作的大型塔板。
文檔編號B01D3/16GK103239884SQ201210027559
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者韓冰, 曹睿, 劉艷升, 劉統(tǒng)華, 王蘊(yùn)慧, 劉擁軍, 李愛凌, 范振魯, 李尤 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 中國石油天然氣華東勘察設(shè)計研究院