本發(fā)明屬于化工機(jī)械領(lǐng)域，涉及一種回流比控制器，主要用于化工精餾塔的回流和采出量控制。

背景技術(shù)：

精餾塔是化學(xué)工業(yè)主要裝備之一，幾乎所有的化工產(chǎn)品---尤其是石油化工(有機(jī)化工)產(chǎn)品，最后都是由精餾得到成品的。精餾塔的操作，一是控制釜加熱量，二是控制回流和采出的比例(即回流比)，最難的是后者?，F(xiàn)有的回流比控制器是由天津大學(xué)研制的搖擺式回流比控制器，主要部件為外筒、隔板、分液斗和電磁閥，靠分液斗的搖擺來調(diào)節(jié)回流比，回流和采出的流量是脈沖的，即一股一股的，而且無法測量流量。當(dāng)回流比很大和很小時(shí)，如回流比1/10，回流時(shí)間6秒，采出時(shí)間54秒，間隔時(shí)間很長，造成精餾塔操作不穩(wěn)。這種回流比控制器目前僅在實(shí)驗(yàn)室有應(yīng)用，工業(yè)上購買的工廠都是用了一段時(shí)間后就棄之不用了，原因一是流量不穩(wěn)定，二是分液斗不銹鋼拉鏈?zhǔn)褂脮r(shí)間短-幾個(gè)月就磨斷了。因沒有成熟可靠的回流比控制器，現(xiàn)在化工廠中小型精餾塔的回流比都是人工手控，靠采出閥門和回流、采出流量計(jì)控制回流比。大型連續(xù)精餾塔可以使用自動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制回流量，但這對中小型塔和間歇塔不適應(yīng)，一是對小流量的自動(dòng)控制技術(shù)還不成熟，二是間歇塔的流量本身就不穩(wěn)定，自控也只是把閥門移到了電腦上-實(shí)質(zhì)還是人工調(diào)節(jié)。

為了解決回流比控制器的問題，天津大學(xué)提出了一系列專利，如尚巨等發(fā)明的夜幕式回流比控制器(CN 1236656A)，宋光復(fù)等發(fā)明的具有分隔遮蓋隔板輔有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的溢流式回流比控制器(CN 1043960C)，王漢生等發(fā)明的具有分隔滾輪輔有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的溢流式回流比控制器和具有分隔遮蓋隔板輔有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的溢流式回流比控制器(CN1093298A)，王漢生等發(fā)明的具有分隔遮蓋隔板輔有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的小孔流出式回流比控制器和具有分隔遮蓋隔板輔有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的橫向縫隙流出式回流比控制器(CN 2207865Y)，但這些裝置都比較復(fù)雜，沒有在工業(yè)上得到推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是，提出一種轉(zhuǎn)盤式回流比控制器，結(jié)構(gòu)簡單，控制精確，不僅可以用于中小型精餾塔，也可以用于大型精餾塔，一個(gè)裝盤式回流比控制器就能替代回流泵、自動(dòng)調(diào)節(jié)閥和回流罐。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，轉(zhuǎn)盤式回流比控制器，包括外桶、液體分配槽、隔板、調(diào)節(jié)桿、轉(zhuǎn)軸、支座和控制電機(jī)；外桶為封閉結(jié)構(gòu)，由下圓筒體和上封頭組成，二者用法蘭連接，底蓋為平板；外桶下筒體內(nèi)部被隔板從中心分成互不相通的兩半，隔板上面中心用焊接等方法與支座固定在一起；液體分配槽為上面敞口的圓筒，筒側(cè)面一半布滿φ0.5～15小孔，一半無孔，兩半中間由筒外的兩條豎直板條隔開，底蓋中心鉆孔，轉(zhuǎn)軸穿過孔與底蓋(用焊接等方法)固定在一起；轉(zhuǎn)軸下端露出液體分配器底蓋部分插入支座，轉(zhuǎn)軸上端露出液體分配器上沿部分與調(diào)節(jié)桿用插接或銷等方法連接在一起；調(diào)節(jié)桿經(jīng)過密封裝置(填料或機(jī)械等)伸出外桶，與控制電機(jī)連接，用控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)液體分配槽轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；筒體底蓋隔板兩側(cè)各開一個(gè)液體出口，一個(gè)為回流口、一個(gè)為采出口。

進(jìn)一步，外桶上封頭側(cè)面設(shè)液體進(jìn)口，連接精餾塔冷凝器一個(gè)流體出口。

進(jìn)一步，用計(jì)算機(jī)(DCS)或?qū)Ｓ脙x表控制液體分配槽轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，以到達(dá)調(diào)節(jié)回流比的目的。

進(jìn)一步，用手輪或調(diào)量表替代控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸，人工調(diào)節(jié)回流比。

有益效果：提出一種新型回流比控制器，用以精餾塔的回流和采出量控制，自控調(diào)節(jié)，流量穩(wěn)定，克服了現(xiàn)有回流控制器流量脈動(dòng)的問題。這種回流比控制器稱為轉(zhuǎn)盤式回流比控制器，通過圓桶(可為圓盆，帶圓臺形等均可)形液體分配槽半面開孔，依靠轉(zhuǎn)動(dòng)分配槽的角度控制回流分配比。這種回流比控制器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，控制精確。這種回流比控制器不僅可以用于中小型精餾塔，也可以用于大型精餾塔，用一個(gè)裝盤式回流比控制器就替代了回流泵、自動(dòng)調(diào)節(jié)閥和回流罐三個(gè)設(shè)備，節(jié)省投資，操作簡單。

附圖說明

圖1為回流比控制器結(jié)構(gòu)示意圖，各零件名稱見圖中標(biāo)示。

圖2為液體分配槽三維圖，也可稱為轉(zhuǎn)盤。

圖3為隔板三維圖。

圖4位調(diào)節(jié)桿三維圖。

圖5為轉(zhuǎn)軸三維圖。

圖6為圖1回流比控制器結(jié)構(gòu)的密封裝置B的放大示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明轉(zhuǎn)盤式回流比控制器，如圖1～5，包括外桶9、液體分配槽10(轉(zhuǎn)盤)、隔板12、調(diào)節(jié)桿2、轉(zhuǎn)軸6、支座11和控制電機(jī)1。外桶為封閉結(jié)構(gòu)，由下圓筒體和上封頭組成，二者用法蘭8螺栓7連接，密封裝置包括壓蓋3、填料壓環(huán)4、和密封座5，底蓋為平板；外桶上部接冷凝器出口的液體，冷凝器出口有接管接到凹盤狀的液體分配槽內(nèi)，外桶下部且在隔板的兩側(cè)分別設(shè)有回流出口和采出出口，外桶下筒體內(nèi)部被隔板從中心分成互不相通的兩半，隔板上面中心用焊接等方法與支座固定在一起；液體分配槽為上面敞口的圓筒，尤其是筒側(cè)面一半布滿φ0.5～6mm小孔，一半無孔，兩半中間由筒外的兩條豎直板條隔開，底蓋中心鉆孔，轉(zhuǎn)軸穿過孔與底蓋用焊接等方法固定在一起；轉(zhuǎn)軸下端露出液體分配器底蓋部分插入支座，轉(zhuǎn)軸上端露出液體分配器上沿部分與調(diào)節(jié)桿用插接或銷等方法連接在一起；調(diào)節(jié)桿經(jīng)過密封填料伸出外桶，與控制電機(jī)用銷連接，用電機(jī)控制液體分配槽轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。外桶上封頭側(cè)面設(shè)液體進(jìn)口，接精餾塔冷凝器，筒體底蓋隔板兩側(cè)各開一個(gè)液體出口，一個(gè)為回流口、一個(gè)為采出口。用計(jì)算機(jī)(DCS)或?qū)Ｓ脙x表控制液體分配槽轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，以到達(dá)調(diào)節(jié)回流比的目的。也可以用手輪或調(diào)量表替代控制電機(jī)，人工調(diào)節(jié)回流比。

液體分配器也稱轉(zhuǎn)盤，塔頂冷凝器出來的液體經(jīng)液體進(jìn)口進(jìn)入轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤開孔一面形成液幕，控制電機(jī)調(diào)整轉(zhuǎn)盤的角度。全回流時(shí)，轉(zhuǎn)盤有孔的一面全部轉(zhuǎn)到隔板回流口一側(cè)。全采出時(shí)，轉(zhuǎn)盤有孔一面全部轉(zhuǎn)到隔板采出口一側(cè)。設(shè)采出率為C(％)，回流比為R，C與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)角成正比。圖1中液幕全部在左面時(shí)(全回流，R＝∞)C＝0％，液幕全部在右邊時(shí)(轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)180°，全采出，R＝0)C＝100％，回流比與采出率的關(guān)系式為:

R＝(100－C)/C

C＝1/(1+R)×100％

電機(jī)由計(jì)算機(jī)(DCS)控制，也可以用專用儀表控制?？刂茀?shù)可以是回流比，也可以是采出率，由使用者選擇。回流比也可以采用手動(dòng)控制，將控制電機(jī)換成計(jì)量泵上用的調(diào)量表，也可以用手輪，對試驗(yàn)室小型精餾塔尤為適用。

液體分配槽(轉(zhuǎn)盤)出液小孔直徑φ0.5～6，最好φ2～4，孔排列方法見圖2，孔數(shù)根據(jù)液體流量由流體力學(xué)公式計(jì)算。轉(zhuǎn)盤材料最好為不銹鋼，開孔一側(cè)外面做噴砂處理，以使液體能夠分配均勻。轉(zhuǎn)盤筒下沿車內(nèi)倒角，隔液板條向下沿下探4～10mm。隔板上面做成刀刃狀，如圖3。

實(shí)施例1回流比控制器規(guī)格250-4000，外桶直徑φ273×6，轉(zhuǎn)盤直徑φ219×4，轉(zhuǎn)盤高度150，出液孔φ3，孔數(shù)150個(gè)，材料304，設(shè)計(jì)液體流量400～4000L/h。

實(shí)施例2回流比控制器規(guī)格300-5000，外桶直徑φ325×6，轉(zhuǎn)盤直徑φ273×4，轉(zhuǎn)盤高度170，出液孔φ3，孔數(shù)200個(gè)，材料316或氟高分子材料涂覆，設(shè)計(jì)液體流量500～5000L/h。