一種噴射塔塔板結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種噴射塔塔板結(jié)構(gòu)，屬于工業(yè)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。技術(shù)方案是：塔板（2）水平設(shè)置在筒體（1）內(nèi)，且與筒體（1）內(nèi)壁連接，兩側(cè)分別設(shè)有受液區(qū)（6）和降液槽（7），垂直篩板帽罩（3）呈條形直線或條形曲線狀，與塔板（2）上表面連接，相鄰兩組垂直篩板帽罩（3）之間形成導(dǎo)流槽，塔板（2）上設(shè)有與垂直篩板帽罩相匹配的條形直線或條形曲線狀升氣孔。本實(shí)用新型的有益效果是：有利于提高塔板的開孔率，提高塔的生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)液體在塔板上沿導(dǎo)液槽均勻單向流動(dòng)，消除液體在塔板上的滯流、錯(cuò)流、混流、濃度梯度分布混亂、液體走近路等現(xiàn)象，進(jìn)而提高整個(gè)塔板的傳熱傳質(zhì)效率，具有結(jié)構(gòu)簡單、投資少、安裝方便、使用壽命長之特點(diǎn)。
【專利說明】一種噴射塔塔板結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種噴射塔塔板結(jié)構(gòu)，屬于工業(yè)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]塔器大量應(yīng)用于化工、制藥、食品等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的精餾提純、吸收分離、蒸發(fā)濃縮等單元操作，塔器的種類分為板式塔和填料塔，板式塔是最早應(yīng)用于工業(yè)化的一種塔型，包括泡罩、篩孔、浮閥、垂直篩板等多種結(jié)構(gòu)形式，板式塔與填料塔相比，具有操作彈性大、操作穩(wěn)定可靠、塔板上的傳質(zhì)部件清洗方便、便于設(shè)置液體冷卻降溫裝置、便于設(shè)置多個(gè)側(cè)線進(jìn)出料口等優(yōu)點(diǎn)，因此，目前仍在廣泛應(yīng)用；但板式塔普遍存在壓降大、塔板效率較低等缺點(diǎn)。雖然都屬于板式塔，但垂直篩孔類塔板與泡罩、篩孔、浮閥類塔板又有著本質(zhì)的區(qū)別，泡罩、篩孔和浮閥類塔板，在塔板上的氣液兩相都是以錯(cuò)流方式相遇或者接觸，兩相的流體力學(xué)工況屬于泡沫鼓泡類型；垂直篩板類塔板屬于噴射型塔板，噴射型塔板為氣液兩相并流，增大了氣體負(fù)荷，強(qiáng)化了兩相的接觸；噴射型塔板又分為舌型塔板、網(wǎng)孔塔板、斜孔塔板、立體傳質(zhì)塔板等多種形式；垂直篩孔為噴射型塔板的一種結(jié)構(gòu)型式，據(jù)資料介紹，最早是由日本三井造船公司(MSE)于1963年至1968年開發(fā)，其特點(diǎn)是在塔板上開孔，圓形或方孔或矩形孔，孔上布置相配套的圓形、方形、矩形的傳質(zhì)傳熱帽罩，圓形、方形、矩形的帽罩固定在塔板上，帽罩的側(cè)壁上開有不同形狀的孔，帽罩的底部與塔板之間留有縫隙，每個(gè)孔與配套的帽罩就組成了一個(gè)獨(dú)立的傳質(zhì)傳熱單元，受液區(qū)與降液槽布置在塔板的兩側(cè)，受液區(qū)與降液管的設(shè)置與普通塔板基本一樣。帽罩結(jié)構(gòu)影響傳質(zhì)單元的效率，帽罩底部設(shè)縫隙以便液體流通，頂部蓋板起阻止氣液向上流動(dòng)作用，罩體和塔板上所開的圓孔、方孔、矩形孔同心固定，在塔板上呈三角形或者矩形排列。這樣的結(jié)構(gòu)能使塔板上的氣液流動(dòng)呈噴射狀態(tài)，1971年美國分餾公司(FRI)測定認(rèn)定，這種塔板與泡罩、篩孔、浮閥類塔板相比具有處理能力大、傳質(zhì)效果好、壓降低等特點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用。
[0003]上述結(jié)構(gòu)的垂直篩孔類噴射塔板雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但存在兩大主要問題:一是氣體穿過帽罩要求有很高的氣體流速，圓形、方形或矩形的帽罩穩(wěn)定性很差，同時(shí)帽罩與塔板之間必須留有縫隙，所以其連接方式只能采取局部連接的形式，這種結(jié)構(gòu)形式導(dǎo)致帽罩的穩(wěn)定性很差，當(dāng)氣速突然變化時(shí)，帽罩會出現(xiàn)劇烈的左右搖擺現(xiàn)象，極易造成帽罩脫落；在實(shí)際應(yīng)用中，帽罩脫落的現(xiàn)象非常普遍，帽罩一旦脫落，塔板的傳質(zhì)傳熱效率會迅速下降；二是受液區(qū)和降液槽布置在塔板的左右兩側(cè)，其形狀為弓形，占據(jù)了塔板很大的面積，同時(shí)液體從受液區(qū)流向降液槽的過程中，存在較嚴(yán)重的滯留區(qū)、混流區(qū)等，返混現(xiàn)象較為嚴(yán)重，中部流速快、兩側(cè)流速慢，兩側(cè)的液體在塔板上停留時(shí)間較長，液體在塔板上的濃度分布混亂，沒有形成一定的沿流動(dòng)方向上的濃度梯度，一部分液體沒有與氣體接觸進(jìn)行傳質(zhì)與傳熱反應(yīng)，直接由受液區(qū)流到了降液槽，致使液體在塔板上的傳質(zhì)、傳熱效率受到了限制，雖然每個(gè)升氣孔與配套的帽罩組成的傳質(zhì)傳熱單元具有很高的效率，但整個(gè)塔板的效率并不高。
[0004]近年來，人們對垂直篩板的研究和改進(jìn)很多，但以上所述垂直篩孔類噴射塔板存在的兩大問題并沒有從根本上的解決，如中國專利號99200122.6、200620025314.8、200620081465.5,200820075320.3,201010300365.8,201220250049.9 等，這些改進(jìn)，塔板
上的升氣孔采用的仍然是圓孔或方孔或矩形孔，只是在帽罩結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的改進(jìn)和優(yōu)化，提高了單個(gè)升氣孔與配套的帽罩組成的傳質(zhì)傳熱單元的效率，并沒有從根本上解決帽罩穩(wěn)定性差、易脫落、塔板效率低等問題；有人設(shè)計(jì)了鋸齒形長條垂直篩板塔板，如中國專利號201210404542.6所述，垂直篩板的開孔率提高，但液體返混問題以及帽罩穩(wěn)定性差、易脫落的問題沒有解決；有人設(shè)計(jì)了分隔流無返混噴射塔板，如中國專利號201210513678.0所述，每層設(shè)置上下兩個(gè)塔盤組合而成一層塔板，并配套設(shè)置多個(gè)降液管，在解決液體返混方面有了很大的提高，但這種塔板結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、投資大，檢修及清洗很不方便，板式塔的優(yōu)點(diǎn)受到了制約，應(yīng)用范圍受到了限制；還有人采用隔板在塔板上設(shè)置導(dǎo)流槽，液體在傳質(zhì)的過程中沿導(dǎo)流槽從受液區(qū)流向降液區(qū)，如中國專利號201320212114.3所述，塔板效率提高，但隔板需要單獨(dú)設(shè)置和安裝，投資較大、安裝不方便，同時(shí)帽罩穩(wěn)定性差、易脫落的問題也沒有從根本上解決。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型目的是提供一種噴射塔塔板結(jié)構(gòu)，在塔板上設(shè)置條形或條形曲線狀升氣孔，并配套設(shè)置條形或條形曲線狀垂直篩板帽罩，帽罩的內(nèi)外側(cè)板上設(shè)置噴射氣孔，條形或條形曲線狀垂直篩板帽罩便于將塔板分割成槽式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)液體在槽內(nèi)單向流動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行傳質(zhì)傳熱反應(yīng)，條形或條形曲線狀垂直篩板帽罩之間相互連接或與塔壁連接，徹底解決帽罩易脫落以及液體在塔板上的滯流、錯(cuò)流、混流、濃度梯度分布混亂、液體走近路不經(jīng)傳質(zhì)傳熱直接由受液區(qū)流向降液槽等現(xiàn)象，解決【背景技術(shù)】存在的上述問題。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0007]—種噴射塔塔板結(jié)構(gòu)，包含筒體、塔板、垂直篩板帽罩、受液區(qū)、降液槽，塔板水平設(shè)置在筒體內(nèi)，且與筒體內(nèi)壁連接，兩側(cè)分別設(shè)有受液區(qū)和降液槽，垂直篩板帽罩呈條形直線或條形曲線狀，與塔板上表面連接，相鄰兩組垂直篩板帽罩之間組合成導(dǎo)流槽，塔板上設(shè)有與垂直篩板帽罩相匹配的條形或條形曲線狀的升氣孔。
[0008]所述垂直篩板帽罩呈條形或條形曲線狀結(jié)構(gòu)，并在塔板上設(shè)有與垂直篩板帽罩相匹配的條形或條形曲線狀的升氣孔。
[0009]所述條形或條形曲線狀結(jié)構(gòu)的垂直篩板帽罩通過連接筋板相互連接或與筒體內(nèi)
壁連接。
[0010]所述塔板為一層或多層，且均勻水平布置在筒體內(nèi)，相鄰塔板兩側(cè)的受液區(qū)和降液槽交錯(cuò)布置，且相互匹配。
[0011]所述塔板通過連接筋板與筒體內(nèi)壁連接。
[0012]所述導(dǎo)流槽的進(jìn)出口分別與受液區(qū)和降液槽連通。
[0013]所述導(dǎo)流槽為S形或U形或M形或W形或環(huán)形。導(dǎo)流槽連通后,其通道整體為S形或U形或M形或W形或環(huán)形，同時(shí)也決定了液體在塔板上徑向流動(dòng)的形式。
[0014]所述垂直篩板帽罩為分體結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)進(jìn)行拼裝對接，還可以在相鄰分體段的垂直篩板帽罩之間留有間距，通過連接板將相鄰兩段垂直篩板帽罩連接，整體形成條形直線或條形曲線。垂直篩板帽罩可以是單一的條形直線狀，也可以是單一的條形曲線狀，也可以是不同形狀的條形曲線組合，還可以是條形曲線與圓形或方形或矩形的組合結(jié)構(gòu)。
[0015]所述垂直篩板帽罩其垂直斷面為矩形或梯形
[0016]采用本實(shí)用新型，氣體自下而上由塔板上的條形直線或條形曲線狀升氣孔穿過塔板進(jìn)入垂直篩板帽罩，氣體在垂直篩板帽罩內(nèi)與兩側(cè)的液體進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，由垂直篩板帽罩的側(cè)壁噴射孔排出，氣體進(jìn)入上一層塔板繼續(xù)進(jìn)行傳質(zhì)傳熱反應(yīng)，液體返回到本層塔板，液體自受液區(qū)沿垂直篩板帽罩圍成的導(dǎo)液槽流動(dòng)，流向降液槽，液體在流動(dòng)過程中，在垂直篩板帽罩內(nèi)與穿過塔板的氣體接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:有利于提聞塔板的開孔率，進(jìn)而提聞塔的生廣能力，實(shí)現(xiàn)液體在塔板上沿導(dǎo)液槽均勻單向流動(dòng)，消除液體在塔板上的滯流、錯(cuò)流、混流、濃度梯度分布混亂、液體走近路等現(xiàn)象，進(jìn)而提高整個(gè)塔板的傳熱傳質(zhì)效率，具有結(jié)構(gòu)簡單、投資少、安裝方便、使用壽命長之特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一剖視圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是本實(shí)用新型條實(shí)施例四結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中:筒體1、塔板2、垂直篩板帽罩3、溢流堰4、連接筋板5、受液區(qū)6、降液槽7、液體流動(dòng)方向8。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖，通過實(shí)例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0025]實(shí)施例一:
[0026]參照附圖1、2，一種噴射塔塔板結(jié)構(gòu)，包含筒體1、塔板2、垂直篩板帽罩3、受液區(qū)
6、降液槽7，塔板2為一層或多層，均勻水平布置在筒體I內(nèi)，且通過連接筋板5與筒體I內(nèi)壁連接，塔板2兩側(cè)分別設(shè)有受液區(qū)6和降液槽7，受液區(qū)6和降液槽7交錯(cuò)布置，且相互匹配，垂直篩板帽罩3呈條形直線狀，相鄰兩組垂直篩板帽罩3之間設(shè)有導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽的進(jìn)出口分別與受液區(qū)6和降液槽7連通，塔板2上設(shè)有與垂直篩板帽罩3相匹配的升氣孔，升氣孔呈條形直線狀，導(dǎo)流槽連通后，其通道整體為雙S形導(dǎo)流槽，沒有設(shè)置液體進(jìn)出口的垂直篩板帽罩3 —側(cè)或兩側(cè)與塔壁相連接，設(shè)置液體進(jìn)出口的垂直篩板帽罩3通過連接筋板連接或通過連接筋板與塔壁相連接，連接筋板設(shè)置的位置以不能影響液體的流入和流出為原則，其中一個(gè)垂直篩板帽罩3兩端與筒體I連接，中間設(shè)有開口，另一個(gè)垂直篩板帽罩兩端不與筒體連接，兩端設(shè)有開口，液體的流動(dòng)形式為雙S形。
[0027]氣體自下而上由塔板2上的條形直線狀升氣孔穿過塔板2進(jìn)入垂直篩板帽罩3，氣體在垂直篩板帽罩3內(nèi)與兩側(cè)的液體進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，由垂直篩板帽罩3的側(cè)壁噴射孔排出，氣體進(jìn)入上一層塔板繼續(xù)進(jìn)行傳質(zhì)傳熱反應(yīng)，液體返回到本層塔板，液體自受液區(qū)沿垂直篩板帽罩圍成的導(dǎo)液槽流動(dòng)，流向降液槽，液體的流動(dòng)形式為雙S形，液體在流動(dòng)過程中，在垂直篩板帽罩內(nèi)與穿過塔板的氣體接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱。[0028]實(shí)施例二:
[0029]參照附圖3，垂直篩板帽罩3和塔板2上的升氣孔為條形直線狀，其中一個(gè)垂直篩板帽罩3右側(cè)端與筒體I連接，左側(cè)端設(shè)有開口，通過連接筋板5與筒體I連接，另一個(gè)垂直篩板帽罩3的右側(cè)端與筒體I連接，左側(cè)端設(shè)有開口，通過連接筋板5與筒體I連接，塔板2上的導(dǎo)液槽連通后，其通道整體為單S形，決定了液體的流動(dòng)形式為單S形。其它設(shè)置和工作原理同實(shí)施例一。
[0030]實(shí)施例三:
[0031]參照附圖4，垂直篩板帽罩3和塔板2上的升氣孔為條形曲線狀，塔板2上的導(dǎo)液槽連通后，其通道整體為W形或M形，決定了液體的流動(dòng)形式為W形或M形。其它設(shè)置和工作原理同實(shí)施例一。
[0032]實(shí)施例四:
[0033]參照附圖5，垂直篩板帽罩3和塔板2上的升氣孔為多種形式的條形曲線組合，塔板2上的導(dǎo)液槽連通后，其通道整體為環(huán)形，決定了液體的流動(dòng)形式為環(huán)形。其它設(shè)置和工作原理同實(shí)施例一。
[0034]采用本實(shí)用新型，與【背景技術(shù)】相比塔板效率提高10%以上，相同直徑塔的生產(chǎn)能力提高20%以上，塔內(nèi)件的使用壽命延長2倍以上，特別適用于傳統(tǒng)的泡罩、篩孔、浮閥、垂直篩孔等多種結(jié)構(gòu)形式的板式塔塔板改造。
【權(quán)利要求】
1.一種噴射塔塔板結(jié)構(gòu)，其特征在于包含筒體(I)、塔板(2)、垂直篩板帽罩(3)、受液區(qū)(6)、降液槽(7)，塔板(2)水平設(shè)置在筒體(I)內(nèi)，且與筒體(I)內(nèi)壁連接，兩側(cè)分別設(shè)有受液區(qū)(6)和降液槽(7)，垂直篩板帽罩(3)呈條形直線或條形曲線狀，與塔板(2)上表面連接，相鄰兩組垂直篩板帽罩(3)之間組合成導(dǎo)流槽，塔板(2)上設(shè)有與垂直篩板帽罩(3)相匹配的條形或條形曲線狀的升氣孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射塔塔板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述垂直篩板帽罩(3)呈條形或條形曲線狀結(jié)構(gòu)，并在塔板(2)上設(shè)有與垂直篩板帽罩(3)相匹配的條形或條形曲線狀的升氣孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射塔塔板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述條形或條形曲線狀結(jié)構(gòu)的垂直篩板帽罩(3 )通過連接筋板(5 )相互連接或與筒體(I)內(nèi)壁連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射塔塔板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)流槽的進(jìn)出口分別與受液區(qū)(6)和降液槽(7)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴射塔塔板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)流槽為S形或U形或M形或W形或環(huán)形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射塔塔板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述垂直篩板帽罩(3)為分體結(jié)構(gòu)，垂直斷面為矩形或梯形。
【文檔編號】B01D3/18GK203507579SQ201320677275
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】景玉國 申請人:文安縣天瀾新能源有限公司