錐形導(dǎo)向浮閥的制作方法
【專利摘要】一種錐形導(dǎo)向浮閥，屬于石油、煤等化學(xué)工業(yè)中氣液傳質(zhì)分離的化工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。該浮閥包括閥蓋、氣液擋板、導(dǎo)流片和閥腿，其中閥蓋為錐形，閥蓋兩側(cè)周邊有多個下壓的齒花或者間隔下壓的齒片，以使氣泡細(xì)化，增加氣液接觸面積；氣液擋板是浮閥后端沿錐形閥蓋錐底向下沖壓至垂直形成的，可防止氣液對沖；導(dǎo)流片是氣液擋板左右兩側(cè)延伸部分向閥體中心垂線方向?qū)ΨQ沖壓折彎形成的，具有將氣流導(dǎo)向與液流方向呈銳角方向的導(dǎo)向作用，導(dǎo)流片下沿帶有閥角，左右兩個導(dǎo)流片兼作浮閥的兩個等長后閥腿；前閥腿在浮閥后端錐形閥蓋錐頂部，前閥腿下部設(shè)閥角；閥蓋和閥孔的錐形設(shè)計還可防止浮閥的旋轉(zhuǎn)，延長其使用壽命。
【專利說明】錐形導(dǎo)向浮閥
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型屬于石油、煤等化學(xué)工業(yè)中氣液傳質(zhì)分離的化工設(shè)備，具體涉及一種錐形導(dǎo)向浮閥。
【背景技術(shù)】:
[0002]在石油、煤等化學(xué)工業(yè)中，板式塔是最常用的氣液傳質(zhì)分離設(shè)備。板式塔中的塔板根據(jù)其氣液接觸元件的類型不同，可分為泡罩塔板、篩孔塔板、浮閥塔板和舌形塔板等，其中浮閥塔板由于其操作彈性大、傳質(zhì)效率較高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。目前，F(xiàn)l型(也稱Vl型)浮閥塔板仍然是最常用的塔板，但大量的工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐表明，F(xiàn)l型浮閥在使用過程中存在以下問題:(I)氣流從閥孔中沿閥邊四面八方吹入液層，無任何導(dǎo)向性，對沖現(xiàn)象明顯，返混嚴(yán)重，使塔板上液面梯度和塔板壓力降較大，液沫夾帶增加，塔板效率降低；(2)由于沒有流動導(dǎo)向作用，在塔板弓形區(qū)易造成液體滯流及渦流現(xiàn)象，液相返混加劇，傳質(zhì)效率明顯下降；(3)相鄰兩個閥腿間的閥蓋邊上只有一個向下突起的支撐片，不能有效的將從閥孔鼓出的大氣泡打碎細(xì)化，使氣液相接觸傳質(zhì)面積小，影響傳質(zhì)效率的提高；(4)三條結(jié)構(gòu)完全相同且對稱布置的閥腿使其在操作中易于旋轉(zhuǎn)，這使其磨損加劇，且易于脫落。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有浮閥技術(shù)中所存在的導(dǎo)向性不足、對沖和返混嚴(yán)重、氣液相際傳質(zhì)接觸面積小等問題，提供一種具有良好的氣液流動導(dǎo)向性，使鼓泡細(xì)化而增加氣液相接觸面積，明顯減少或消除對沖和返混現(xiàn)象，有效降低液面梯度、霧沫夾帶和塔板壓降，提高傳質(zhì)效率的錐形導(dǎo)向浮閥。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]包括錐形的閥蓋，在閥蓋周邊開設(shè)有多個齒花，沿閥蓋的錐底向下沖壓有與閥蓋面垂直的氣液擋板，氣液擋板左右兩側(cè)延伸部分由氣液擋板側(cè)邊處向閥體中心垂線方向?qū)ΨQ沖壓有導(dǎo)流片，導(dǎo)流片下沿帶有后閥角，左右對稱的兩個導(dǎo)流片兼作浮閥的兩個等長后閥腿；在閥蓋錐頂部中心處設(shè)置有前閥腿，前閥腿下部設(shè)有前閥角。
[0006]所述的齒花為下壓的梯形、矩形、U型或三角形結(jié)構(gòu)，且相鄰兩個齒間有相應(yīng)形狀的缺口 ；或者齒花為無缺口間隔下壓的梯形或矩形結(jié)構(gòu)。
[0007]所述的閥蓋上開有O?6個舌形、梯形、矩形、多邊形或拱橋狀的導(dǎo)向裝置。
[0008]所述導(dǎo)向裝置為固定導(dǎo)向孔或浮動微型導(dǎo)向閥。
[0009]所述的固定導(dǎo)向孔張開后與閥蓋面之間的張開夾角為5?30°，固定導(dǎo)向孔靠近浮閥前端向下壓并與閥蓋面之間的夾角為O?45°，固定導(dǎo)向孔的開口方向與液流方向之間的夾角為O?90°。
[0010]所述的浮動微型導(dǎo)向閥為浮動的舌形、梯形、矩形、多邊形或拱橋狀的微型小閥，其浮動升程為I?6mm,開口方向與液流方向一致。
[0011]所述的前閥腿中心靠上位置開設(shè)有一個長圓形的前導(dǎo)流孔。[0012]所述的后閥腿與氣液擋板之間的夾角α =95?175°，前閥腿的長度(LI)大于等于后閥腿的長度(L2),且LI — L2=0?6mm。
[0013]所述的后閥腿與氣液擋板之間的夾角α =120?150°。
[0014]所述的閥蓋前端錐頂部分寬度(L3)小于等于氣液擋板的寬度(L4)，氣液擋板的寬度(L4)大于等于導(dǎo)流片的寬度(L5)。
[0015]本實(shí)用新型的閥蓋錐底處為浮閥后端，錐頂部分為浮閥前端，由于浮閥后端有氣液擋板，工作中氣流流經(jīng)閥孔時只能沿閥蓋下兩側(cè)和前部區(qū)域鼓泡而出，完全避免了浮閥后端處氣液兩相流動中逆流接觸引起的對沖現(xiàn)象；與此同時，氣液擋板左右兩端對稱彎向浮閥前端的導(dǎo)流片在將鼓泡而出的氣流導(dǎo)向與液流方向呈銳角方向的同時，對迎面流向浮閥的液流也有平滑的分流作用，可減小液流流經(jīng)浮閥閥體時的阻力，使氣液兩相流接觸時兩者流動方向的夾角為銳角，從而形成順流導(dǎo)向作用；另外，這種結(jié)構(gòu)也使從塔板上相鄰浮閥的相鄰側(cè)鼓泡而出的氣流之間接觸時亦呈銳角，基本消除了相鄰浮閥間的對沖現(xiàn)象，因此可有效降低塔板上的液面梯度和壓力降，減少霧沫夾帶，提高塔板效率。該浮閥布置在塔盤的弓形區(qū)時，由于其良好的流動導(dǎo)向作用，可基本消除弓形區(qū)域的渦流現(xiàn)象和滯流死區(qū)，大大提高該區(qū)域氣液相的傳質(zhì)效率。浮閥閥蓋兩側(cè)下壓的齒花或齒片，在氣流由閥側(cè)鼓泡而出時可將大氣泡打碎成許多小氣泡，大大增加了氣液兩相的相際接觸傳質(zhì)面積，從而提高了傳質(zhì)效率。另外，錐形浮閥和對應(yīng)的塔板上錐形閥孔設(shè)計可避免浮閥在工作中的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，減少了浮閥閥腿的磨損，使其使用壽命提高。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0016]圖1是本實(shí)用新型錐形導(dǎo)向浮閥的立體示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型錐形導(dǎo)向浮閥的正視圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型錐形導(dǎo)向浮閥的俯視圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型錐形導(dǎo)向浮閥的展開圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型錐形導(dǎo)向浮閥的閥孔示意圖；
[0021]圖6是本實(shí)用新型錐形導(dǎo)向浮閥(帶矩形導(dǎo)向孔)的正視圖；
[0022]圖7是本實(shí)用新型錐形導(dǎo)向浮閥(帶矩形導(dǎo)向孔)的俯視圖。
[0023]其中，I —閥蓋，2—齒花，3—導(dǎo)向裝置，4一氣液擋板，5—導(dǎo)流片，6—后閥角，7—后閥腿，8 —IU閥腿，9 —IU閥角，10 —IU導(dǎo)流孔。
【具體實(shí)施方式】:
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0025]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步敘述本實(shí)用新型的實(shí)施方式和工作原理。
[0026]參見圖1-5，本實(shí)用新型包括閥蓋1、氣液擋板4、導(dǎo)流片5和閥腿。其中閥蓋I為錐形，錐底處為浮閥后端，錐頂處為浮閥前端，閥蓋上開有O?6個舌形、梯形、矩形、多邊形或拱橋狀的導(dǎo)向裝置3，具體的，可以為固定導(dǎo)向孔或浮動微型導(dǎo)向閥，所述的浮動微型導(dǎo)向閥為浮動的舌形、梯形、矩形、多邊形或拱橋狀的微型小閥，其浮動升程為I?6mm，開口方向與液流方向一致；閥蓋兩側(cè)的錐腰部分周邊有多個下壓的梯形、矩形、U型或三角形或者間隔下壓的梯形或矩形齒花2 ;氣液擋板4是在浮閥后端沿閥蓋錐底線向下沖壓至與閥蓋面垂直形成的；導(dǎo)流片5是氣液擋板4左右兩側(cè)延伸部分沿氣液擋板側(cè)邊處向閥體中心垂線方向?qū)ΨQ沖壓折彎形成的，導(dǎo)流片5下沿帶有后閥角6，左右兩個對稱的導(dǎo)流片5兼作浮閥的兩個等長后閥腿7;浮閥共有三個閥腿，包括兩個后閥腿和一個前閥腿，前閥腿8在閥蓋錐頂部中心位置，前閥腿8下部設(shè)有前閥角9，前閥腿8中心靠上位置開一個長圓形的前導(dǎo)流孔10。
[0027]參見圖6、7所示，本實(shí)用新型閥蓋上的固定導(dǎo)向孔張開后與閥蓋面之間的張開夾角為5?30°，固定導(dǎo)向孔靠近浮閥前端向下壓并與閥蓋面之間的夾角為O?45°，固定導(dǎo)向孔的開口方向與液流方向之間的夾角為O?90° ;后閥腿與氣液擋板之間的夾角α =95?175°，優(yōu)選120?150° ;前閥腿的長度(L1)大于等于后閥腿的長度(L2), L1 —L2=O?6mm ;閥蓋錐頂部分寬度(L3)小于等于氣液擋板的寬度(L4),氣液擋板的寬度(L4)大于等于導(dǎo)流片的寬度(L5)。
[0028]本實(shí)用新型提出的錐形導(dǎo)向浮閥安裝在化工塔器設(shè)備中水平布置的塔板上，正常操作中，液相由塔板一側(cè)的受液盤經(jīng)塔盤流向另一側(cè)的出口堰，然后經(jīng)降液管流至下一層塔板，氣相則由塔板下方經(jīng)閥孔和浮閥鼓泡進(jìn)入塔盤上的液層，與液體接觸并進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)過程后離開液層進(jìn)入塔板上方空間。當(dāng)上升的氣相流量很小時，錐形浮閥完全靜止在塔盤上的閥孔中，此時氣相從浮閥閥蓋周邊下壓的齒花與塔盤上表面間形成的縫隙鼓泡進(jìn)入液層；當(dāng)氣相流量逐漸增大時，由于該浮閥的重心靠近其后端，受氣流推升力的作用，浮閥前端先隨氣相流量的增大而逐漸升起，然后再后端升起直至浮閥全開，浮閥的開啟基本上是一個平穩(wěn)的漸開過程，這有利于工業(yè)裝置在開車過程中的平穩(wěn)操作，可縮短塔器設(shè)備的開車時間。氣流自下而上流經(jīng)閥孔和浮閥時，浮閥后端的氣液擋板及其兩側(cè)對稱設(shè)置的導(dǎo)流片使氣流只能沿閥蓋下兩側(cè)和前部區(qū)域鼓泡而出，因此氣液兩相流接觸時兩者流動方向的夾角為銳角，完全避免了傳統(tǒng)浮閥后端處(即迎液面)氣液兩相流動中逆流接觸引起的對沖現(xiàn)象，并形成對液相流的順流導(dǎo)向作用，因此可有效降低塔板上的液面梯度和壓力降，減少霧沫夾帶，提高塔板效率。浮閥閥蓋上的導(dǎo)向孔其開口方向與液流方向(朝向出口堰)一致，具有較強(qiáng)的流動導(dǎo)向作用，可加快閥蓋上部液流速度，還可增加氣流流量。該浮閥布置在塔盤的弓形區(qū)時，由于其良好的流動導(dǎo)向作用，可基本消除弓形區(qū)域的渦流現(xiàn)象和滯流死區(qū)，大大提高該區(qū)域氣液相的傳質(zhì)效率。浮閥閥蓋兩側(cè)下壓的齒花或齒片，在氣流由閥側(cè)鼓泡而出時可將大氣泡打碎成許多小氣泡，大大增加氣液兩相的相際接觸傳質(zhì)面積，從而提高傳質(zhì)效率。另外，錐形浮閥和對應(yīng)的錐形閥孔設(shè)計可避免浮閥在工作中的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，減少了浮閥閥腿的磨損，使其使用壽命提高。
【權(quán)利要求】
1.一種錐形導(dǎo)向浮閥，其特征在于:包括錐形的閥蓋(1)，在閥蓋(I)周邊開設(shè)有多個齒花(2)，沿閥蓋(I)的錐底向下沖壓有與閥蓋(I)面垂直的氣液擋板(4)，氣液擋板(4)左右兩側(cè)延伸部分由氣液擋板(4)側(cè)邊處向閥體中心垂線方向?qū)ΨQ沖壓有導(dǎo)流片(5)，導(dǎo)流片(5)下沿帶有后閥角(6)，左右對稱的兩個導(dǎo)流片(5)兼作浮閥的兩個等長后閥腿(7);在閥蓋(I)錐頂部中心處設(shè)置有前閥腿(8)，前閥腿(8)下部設(shè)有前閥角(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形導(dǎo)向浮閥，其特征在于:所述的齒花(2)為下壓的梯形、矩形、U型或三角形結(jié)構(gòu)，且相鄰兩個齒間有相應(yīng)形狀的缺口 ；或者齒花(2)為無缺口間隔下壓的梯形或矩形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形導(dǎo)向浮閥，其特征在于:所述的閥蓋(I)上開有O?6個舌形、梯形、矩形或拱橋狀的導(dǎo)向裝置(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形導(dǎo)向浮閥，其特征在于:所述導(dǎo)向裝置(3)為固定導(dǎo)向孔或浮動微型導(dǎo)向閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的錐形導(dǎo)向浮閥，其特征在于:所述的固定導(dǎo)向孔張開后與閥蓋面之間的張開夾角為5?30°，固定導(dǎo)向孔靠近浮閥前端向下壓并與閥蓋面之間的夾角為O?45° ,固定導(dǎo)向孔的開口方向與液流方向之間的夾角為O?90°。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的錐形導(dǎo)向浮閥，其特征在于:所述的浮動微型導(dǎo)向閥為浮動的舌形、梯形、矩形或拱橋狀的微型小閥，其浮動升程為I?6mm，開口方向與液流方向一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形導(dǎo)向浮閥，其特征在于:所述的前閥腿(8)中心靠上位置開設(shè)有一個長圓形的前導(dǎo)流孔(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形導(dǎo)向浮閥，其特征在于:所述的后閥腿(7)與氣液擋板之間的夾角α=95?175°，前閥腿(8)的長度LI大于等于后閥腿的長度L2，且LI 一 L2=0?6mm ο
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形導(dǎo)向浮閥，其特征在于:所述的后閥腿(7)與氣液擋板之間的夾角α =120?150。。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形導(dǎo)向浮閥，其特征在于:所述的閥蓋(I)前端錐頂部分寬度L3小于等于氣液擋板(4)的寬度L4，氣液擋板(4)的寬度L4大于等于導(dǎo)流片(5)的覽度L5。
【文檔編號】B01D53/18GK203494520SQ201320268421
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】張君濤, 梁生榮 申請人:張君濤, 梁生榮