本實(shí)用新型涉及塔設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及立體旋流篩板及旋流篩板塔。

背景技術(shù)：

塔設(shè)備在化工、石化等生產(chǎn)行業(yè)中應(yīng)用廣泛，主要進(jìn)行精餾、吸收、解吸、氣體的增濕及冷卻等單元操作。塔設(shè)備按內(nèi)構(gòu)件形式的不同，常分為板式塔與填料塔兩大類，相較于填料塔，板式塔具有處理能力大，阻力能耗低，抗堵性能出眾，造價(jià)低廉等優(yōu)勢(shì)。

塔板是板式塔設(shè)備中的核心構(gòu)件，是氣(汽)液或液液兩相充分接觸的主要場(chǎng)所，以此達(dá)到兩相間傳熱與傳質(zhì)的目的。塔板性能的優(yōu)劣直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量及性能、工廠的生產(chǎn)產(chǎn)值、能耗以及經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)有的塔板多是采用具有降液管形式設(shè)計(jì)，且只適合氣下液上的逆流流動(dòng)形式，此類型塔板因氣液流通面積較小，且會(huì)受液泛的影響，造成處理能力較低，往往適合處理量較小的精餾場(chǎng)合，在脫硫除塵等吸收等需要大氣液通量的場(chǎng)合往往表現(xiàn)不佳。近年來(lái)，學(xué)者將工作重點(diǎn)放在不設(shè)降液管式的穿流型塔板上。穿流型塔板通常采用無(wú)降液管式的多孔道設(shè)計(jì)，氣液同時(shí)從孔道中穿越通過(guò)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理能力大、壓降小等、抗堵性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于吸收、洗滌、除塵等領(lǐng)域。因穿流型塔板流通面積大，壓降低，能夠適用于氣液逆流與氣液并流兩種流動(dòng)形式，氣液逆流時(shí)能夠顯著提高液泛上限，氣液并流時(shí)更能夠成倍提高氣液通過(guò)能力；并且穿流型塔板因其流通面積大，抗堵性能強(qiáng)，在處理含塵氣體時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，穿流型塔板更加適用于脫硫除塵，催化加氫、洗氣、增濕等氣液大通量場(chǎng)合。

但是，如何提高穿流型塔板效率，節(jié)約成本是現(xiàn)階段本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種立體旋流篩板及旋流篩板塔，傳質(zhì)效率高、能耗低、能夠節(jié)約成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案：

第一方面，本實(shí)用新型提供一種立體旋流篩板，包括：

內(nèi)筒；

與所述內(nèi)筒可拆卸地連接以封堵所述內(nèi)筒內(nèi)部通道的封堵機(jī)構(gòu)；

與所述內(nèi)筒同軸設(shè)置的外筒；

設(shè)置在所述內(nèi)筒和所述外筒中間的旋流篩板，所述旋流篩板上均勻設(shè)有孔，所述孔的直徑為4mm-10mm，開孔率大于等于25％且小于40％。

進(jìn)一步地，所述旋流篩板上沿和下沿間扭轉(zhuǎn)角度為30°-60°。

進(jìn)一步地，所述旋流篩板數(shù)量為6-20塊。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)筒截面積小于所述外筒總截面積的10％。

進(jìn)一步地，所述封堵機(jī)構(gòu)為連接于所述內(nèi)筒兩端的盲板。

進(jìn)一步地，所述盲板形狀為T型帽罩式。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)筒與所述盲板螺紋連接。

進(jìn)一步地，所述外筒邊緣設(shè)有用于固定所述立體旋流篩板的支撐圈，所述支撐圈周向均勻開有安裝孔。

進(jìn)一步地，所述安裝孔數(shù)量為4-12個(gè)。

第二方面，本實(shí)用新型還提供一種旋流篩板塔，包括第一方面中提供的任一種所述的立體旋流篩板。

本實(shí)用新型提供的立體旋流篩板及旋流篩板塔具有以下有益效果：

采用本實(shí)用新型提供的一種立體旋流篩板，屬于穿流型塔板。旋流篩板上均勻設(shè)有孔，孔的直徑為4mm-10mm，開孔率大于等于25％且小于40％，當(dāng)氣液兩相穿過(guò)立體旋流篩板時(shí)，氣液兩相具有兩旋流篩板間的旋流流動(dòng)和貼近旋流篩板壁面的穿孔流動(dòng)的兩種流動(dòng)狀態(tài)，與內(nèi)筒可拆卸地連接的封堵機(jī)構(gòu)用于封堵內(nèi)筒內(nèi)部通道，以防止當(dāng)氣液量較小時(shí)氣液大部分從內(nèi)筒通過(guò)而只有少部分從旋流篩板間通過(guò)，這樣的設(shè)計(jì)使得氣液兩相均從立體旋流篩板間旋流流動(dòng)和穿孔流動(dòng)，且兩種狀態(tài)相互作用，能夠有效的增強(qiáng)氣液混合程度，延長(zhǎng)氣液接觸時(shí)間，從而達(dá)到強(qiáng)化傳質(zhì)及傳熱目的，并且能夠顯著強(qiáng)化不同高度與不同周向區(qū)域間流體的接觸與混合，對(duì)于含固體顆粒流體的處理過(guò)程而言，即可實(shí)現(xiàn)高效的傳質(zhì)過(guò)程，又可消減固體顆粒在旋流篩板上的沉積與堵塞現(xiàn)象，上述含固體顆粒流體如煙氣。并且，封堵機(jī)構(gòu)可拆卸，便于維修和更換。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施提供的立體旋流篩板的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的立體旋流篩板的主視圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的立體旋流篩板的俯視圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的立體旋流篩板的立體折疊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：1-支撐圈；2-外筒；3-旋流篩板；4-內(nèi)筒；5-封堵機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施提供的立體旋流篩板的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的立體旋流篩板的主視圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的立體旋流篩板的俯視圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的立體旋流篩板的立體折疊結(jié)構(gòu)示意圖。

請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2、圖3和圖4，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的立體旋流篩板作詳細(xì)說(shuō)明。

本實(shí)用新型第一方面的實(shí)施例提供了一種立體旋流篩板，包括：

內(nèi)筒4；

與內(nèi)筒4可拆卸地連接以封堵內(nèi)筒4內(nèi)部通道的封堵機(jī)構(gòu)5；

與內(nèi)筒4同軸設(shè)置的外筒2；

設(shè)置在內(nèi)筒4和外筒2中間的旋流篩板3，旋流篩板3上均勻設(shè)有孔，孔的直徑為4mm-10mm，開孔率大于等于25％且小于40％。

需要說(shuō)明的是，封堵機(jī)構(gòu)5用于防止氣液量較小時(shí)，氣液大部分從內(nèi)筒4通過(guò)，影響傳質(zhì)效果。當(dāng)氣液量較大時(shí)，因內(nèi)筒4截面較小，受內(nèi)筒4的節(jié)流作用，氣液大部分會(huì)從旋流篩板3處通過(guò)，可忽略內(nèi)筒4內(nèi)通過(guò)液體傳質(zhì)效果不佳的影響，封堵機(jī)構(gòu)5可拆卸，拆卸后能夠減小塔板阻力。

旋流篩板3可以采用矩形均勻布孔，也可以采用正三角形均勻布孔，孔徑為4mm-10mm，具體可以為4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm，開孔率大于等于25％且小于40％，具體可以為25％、28％、30％、33％、36％、39.9％。

采用本實(shí)用新型提供的一種立體旋流篩板，屬于穿流型塔板。旋流篩板上均勻設(shè)有孔，孔的直徑為4mm-10mm，開孔率大于等于25％且小于40％，當(dāng)氣液兩相穿過(guò)立體旋流篩板時(shí)，氣液兩相具有兩旋流篩板間的旋流流動(dòng)和貼近旋流篩板壁面的穿孔流動(dòng)的兩種流動(dòng)狀態(tài)，與內(nèi)筒可拆卸地連接的封堵機(jī)構(gòu)用于封堵內(nèi)筒內(nèi)部通道，以防止當(dāng)氣液量較小時(shí)氣液大部分從內(nèi)筒通過(guò)而只有少部分從旋流篩板間通過(guò)，這樣的設(shè)計(jì)使得氣液兩相均從立體旋流篩板間旋流流動(dòng)和穿孔流動(dòng)，且兩種狀態(tài)相互作用，能夠有效的增強(qiáng)氣液混合程度，延長(zhǎng)氣液接觸時(shí)間，從而達(dá)到強(qiáng)化傳質(zhì)及傳熱目的，并且能夠顯著強(qiáng)化不同高度與不同周向區(qū)域間流體的接觸與混合，對(duì)于含固體顆粒流體的處理過(guò)程而言，即可實(shí)現(xiàn)高效的傳質(zhì)過(guò)程，又可消減固體顆粒在旋流篩板上的沉積與堵塞現(xiàn)象，上述含固體顆粒流體如煙氣。并且，封堵機(jī)構(gòu)可拆卸，便于維修和更換。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種立體旋流篩板塔內(nèi)件，兼具了流通面積大、傳質(zhì)效果好、塔板壓降低、處理能力大等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，用于氣液并流操作時(shí)亦無(wú)液泛及霧沫夾帶現(xiàn)象發(fā)生。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種立體旋流篩板傳質(zhì)效率高，與其他類型塔板相比，在達(dá)到相同傳質(zhì)效果的前提下，能夠減少塔板的安裝數(shù)量。立體旋流篩板壓降低，能有效節(jié)約水泵、風(fēng)機(jī)等能量消耗。立體選流篩板通量大，處理能力強(qiáng)，在相同處理量的情況下，能夠減小塔徑，節(jié)約制作成本。立體旋流篩板抗堵性能出色，在含塵氣體的凈化處理上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。立體旋流篩板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可拆卸式設(shè)計(jì)便于安裝與維護(hù)。

需要說(shuō)明的是，立體旋流篩板的內(nèi)筒4上可拆卸的連接有封堵機(jī)構(gòu)5，具體地，內(nèi)筒4與封堵機(jī)構(gòu)5螺紋連接。內(nèi)筒4內(nèi)壁上開有內(nèi)螺紋，封堵機(jī)構(gòu)5外壁上開有外螺紋；或者，內(nèi)筒4內(nèi)壁上開有外螺紋，封堵機(jī)構(gòu)5外壁上開有內(nèi)螺紋。

進(jìn)一步地，內(nèi)筒4與封堵機(jī)構(gòu)5卡接。

需要說(shuō)明的是，卡接的優(yōu)勢(shì)在于避免了螺紋連接、夾緊、粘貼等其他的連接方法，這些卡接結(jié)構(gòu)是采用模具成型的，不需要額外把它們連接起來(lái)。另外，如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，還可以達(dá)到重復(fù)安裝和拆卸而不損傷零件?？ń咏Y(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成一次性的和多次使用的。一次性的卡接是指零件安裝以后不需要再拆下來(lái)。多次使用的卡接結(jié)構(gòu)則多用在需要便于拆卸的場(chǎng)合。

進(jìn)一步地，旋流篩板3上沿和下沿間扭轉(zhuǎn)角度為30°、45°、60°。

立體旋流篩板，采用扭轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)，同一旋流篩板3上沿和下沿夾角為扭轉(zhuǎn)角，扭轉(zhuǎn)角可以為30°、45°、60°。旋流篩板3的扭轉(zhuǎn)旋向可以分為順時(shí)針與逆時(shí)針兩種。

立體旋流篩板的立體層疊結(jié)構(gòu)如圖4中所示，n_u和(n+1)_u間夾角為45°，n_u和n_d間夾角為90°，其中n代表篩板序號(hào)，下標(biāo)u和d分別代表篩板上沿和下沿。依此設(shè)計(jì)，在豎直投影方向上，第n塊篩板上半部將與第n-1塊篩板的下半部重合，第n塊篩板下半部將與第n+1塊篩板的上半部重合。

進(jìn)一步地，旋流篩板3數(shù)量為6-20塊。

需要說(shuō)明的是，旋流篩板3的布置數(shù)量根據(jù)立體旋流篩板尺寸、材質(zhì)和工況而定，具體可以為6塊、8塊、10塊、12塊、14塊、16塊、18塊、20塊。

進(jìn)一步地，內(nèi)筒4截面積小于外筒2總截面積的10％。

需要說(shuō)明的是，立體旋流篩板內(nèi)筒4的截面積小于外筒2總截面積的10％，這樣的設(shè)計(jì)可以保證一定數(shù)量的旋流篩板3能夠完全在內(nèi)筒4和外筒2間連接。

進(jìn)一步地，封堵機(jī)構(gòu)5為連接于內(nèi)筒4的柱體。

需要說(shuō)明的是，立體旋流篩板的內(nèi)筒4上可拆卸的連接有柱體，可以為實(shí)心柱體，也可以為空心柱體。

具體地，立體旋流篩板的內(nèi)筒4與柱體采用螺紋連接，柱體旋入內(nèi)筒4。內(nèi)筒4內(nèi)壁上開有內(nèi)螺紋，柱體外壁上開有外螺紋；或者，內(nèi)筒4內(nèi)壁上開有外螺紋，柱體外壁上開有內(nèi)螺紋。

或者，內(nèi)筒4與柱體卡接，具體地可以為，內(nèi)筒4內(nèi)壁上設(shè)有滑槽，柱體外側(cè)設(shè)有與內(nèi)筒4內(nèi)壁上的滑槽相配合的滑塊；或者，內(nèi)筒4內(nèi)壁上設(shè)有滑塊，柱體外側(cè)設(shè)有與內(nèi)筒4內(nèi)壁上的滑槽相配合的滑槽。

進(jìn)一步地，封堵機(jī)構(gòu)5為連接于內(nèi)筒4兩端的盲板。

需要說(shuō)明的是，立體旋流篩板的內(nèi)筒4上可拆卸的連接有盲板，連接于內(nèi)筒4的兩端，這種設(shè)計(jì)相比實(shí)心柱體節(jié)省材料，既能夠達(dá)到封堵內(nèi)筒4的內(nèi)部通道的作用，又可以節(jié)約成本。盲板封堵在內(nèi)筒4兩端，用于防止氣液量較小時(shí)，氣液大部分從內(nèi)筒4通過(guò)，影響傳質(zhì)效果。內(nèi)筒4兩端的盲板可拆卸，拆卸后能夠減小塔板阻力。

進(jìn)一步地，盲板形狀為T型帽罩式。

需要說(shuō)明的是，內(nèi)筒4兩端的盲板采用T型帽罩式設(shè)計(jì)，采用T型帽罩式設(shè)計(jì)，可有效防止盲板壁面的流體分離現(xiàn)象和溢流現(xiàn)象的出現(xiàn)，減小流體流動(dòng)阻力，提高傳質(zhì)效果。

進(jìn)一步地，內(nèi)筒4與盲板螺紋連接。

需要說(shuō)明的是，內(nèi)筒4與盲板螺紋連接。內(nèi)筒4內(nèi)壁上開有內(nèi)螺紋，盲板外壁上開有外螺紋；或者，內(nèi)筒4內(nèi)壁上開有外螺紋，盲板外壁上開有內(nèi)螺紋。具體地，帽罩下部外緣開外螺紋，用于與內(nèi)筒4開設(shè)的內(nèi)螺紋配合；或者，

帽罩下部外緣開內(nèi)螺紋，用于與內(nèi)筒4開設(shè)的外螺紋配合。

進(jìn)一步地，外筒2邊緣設(shè)有用于固定立體旋流篩板的支撐圈1，支撐圈1周向均勻開有安裝孔。

進(jìn)一步地，安裝孔數(shù)量為4-12個(gè)。

需要說(shuō)明的是，支撐圈1連接于外筒2外壁上邊沿，支撐圈1上周向均勻開孔用于固定立體旋流篩板，具體可以用螺栓固定，開孔數(shù)量視塔板具體尺寸宜選用4-12個(gè)，可以為4個(gè)，可以為6個(gè)，可以為8個(gè)，可以為10個(gè)，還可以為12個(gè)。

采用本實(shí)用新型提供的一種立體旋流篩板，屬于穿流型塔板。立體旋流篩板的立體層疊特點(diǎn)，能夠使氣液兩相在塔板間具有兩旋流篩板間的旋流流動(dòng)及貼近旋流篩板壁面的穿孔流兩種流動(dòng)狀態(tài)，且兩種狀態(tài)相互作用，能夠有效的增強(qiáng)氣液混合程度，延長(zhǎng)氣液接觸時(shí)間，從而達(dá)到強(qiáng)化傳質(zhì)及傳熱目的，并且能夠顯著強(qiáng)化不同高度與不同周向區(qū)域間流體的接觸與混合，對(duì)于含固體顆粒流體的處理過(guò)程如煙氣脫硫除塵過(guò)程而言，即可實(shí)現(xiàn)高效的傳質(zhì)過(guò)程，又可消減固體顆粒在篩板上的沉積與堵塞現(xiàn)象。

立體旋流篩板傳質(zhì)效率高，與其他類型塔板相比，在達(dá)到相同傳質(zhì)效果的前提下，立體旋流篩板能夠減少塔板的安裝數(shù)量。立體旋流篩板壓降低，能有效節(jié)約水泵、風(fēng)機(jī)等能量消耗。立體選流篩板氣液通量大，處理能力強(qiáng)，在相同處理量的情況下，能夠減小塔徑，節(jié)約制作成本。立體旋流篩板抗堵性能出色，在含塵氣體的凈化處理上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。立體旋流篩板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可拆卸式設(shè)計(jì)便于安裝與維護(hù)。

本實(shí)用新型第二方面的實(shí)施例提供了一種旋流篩板塔(圖中未示出)，包括上述任一項(xiàng)實(shí)施例中的立體旋流篩板。

以煙道氣脫硫除塵為例：在吸收塔內(nèi)吸收段安裝若干立體旋流篩板，相鄰兩個(gè)立體旋流篩板采用不同旋向即一個(gè)順時(shí)針立體旋流篩板、一個(gè)逆時(shí)針立體旋流篩板，氣液采用同時(shí)自上而下的并流形式，煙氣與脫硫吸收劑流經(jīng)立體旋流篩板后，氣液在旋流篩板區(qū)域，一部分氣液沿旋轉(zhuǎn)方向自上而下的旋流流動(dòng)，一部分氣液沿貼近篩板壁面向下的穿孔流動(dòng)，兩種流動(dòng)狀態(tài)相互作用。氣液在立體旋流篩板空間的這兩種流動(dòng)方式，能夠顯著強(qiáng)化不同高度與不同周向區(qū)域間流體的接觸與混合，實(shí)現(xiàn)高效的傳質(zhì)過(guò)程，又可消減固體顆粒在篩板上的沉積與堵塞現(xiàn)象，如煙塵。

本實(shí)用新型第二方面的實(shí)施例提供的旋流篩板塔設(shè)置有本實(shí)用新型第一方面的實(shí)施例提供的立體旋流篩板，從而具有本實(shí)用新型第一方面的實(shí)施例提供的立體旋流篩板所具有的一切有益效果。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。