專利名稱：低溫精餾塔導(dǎo)向篩板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種低溫精餾設(shè)備的關(guān)鍵部件，特別適用于空氣分離設(shè)備，也可用于化工行業(yè)。
空氣精餾塔包括粗氬精餾塔，大體上都是普通篩孔板塔。塔內(nèi)設(shè)有幾十塊普通篩板。其工作原理是(見圖5)液體從上往下流，氣體從下往上流(F方向)。每經(jīng)過一塊篩板，氣、液純度都變化一次，最后在塔的兩端或中間抽口的篩板口，氣、液純度達到所要求的值。任取一塊篩板(見圖6、圖7)可知液體從上面一塊篩板的降液管1流下，經(jīng)過進口堰2進入篩板3(篩孔鼓泡區(qū))，與下面一塊篩板上升的氣體進行的質(zhì)量傳遞，部分地改變氣、液純度。經(jīng)傳質(zhì)后的氣體上升到上面一塊的篩板，液體則經(jīng)過出口堰4，進入降液管5。因而篩板上的流動液層沿著液體前進的方向(S方向)逐漸減薄，有時厚薄之差達十幾個毫米。而上升氣體通過篩孔鼓泡，不僅要克服小孔上的液體表面張力，還要克服篩板上的液層阻力。由于液層厚的地方阻力大，反之則阻力小。因而出口堰附近的鼓泡比進口堰附近鼓泡容易，二者的差距較大。有時甚至部分篩板面積上根本鼓不起泡來。這不僅使篩板上升氣體流速分布不均勻，增加了氣體流動阻力，進而增加了精餾塔的操作能耗。而且篩板上有效工作面積有時僅只有幾分之一，影響了精餾塔的工作效率。加之氣體是從垂直于篩板的篩孔中沖出的，其汽泡形成的霧沫容易夾帶至上面一塊篩板，使精餾塔在縱向濃度方向返混，又降低了工作效率。
本實用新型的任務(wù)是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種篩板的改進，使其具有高效低耗的特點。
本實用新型提供了以下技術(shù)方案該篩板上開有均勻分布的篩孔，篩孔的軸線基本垂直于篩板平面。篩板上還制有均勻間隔分布的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔的對稱中心線與篩板平面的垂直線構(gòu)成一銳角。
以下結(jié)合附圖所示的實施例進一步說明。
圖1是該精餾塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1塔內(nèi)的導(dǎo)向篩板的工作原理圖。
圖3是圖2的俯視示意圖。
圖4是導(dǎo)向篩板的導(dǎo)向孔的軸測示意圖。
圖5是現(xiàn)有技術(shù)中的精餾塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5中的篩板工作原理示意圖。
圖7是圖6的俯視示意圖。
如
圖1圖2所示，該精餾塔內(nèi)從上至下安裝著數(shù)十塊篩板。每塊篩板均水平安裝，其左側(cè)或右側(cè)安裝有一個降液管，所有鄰近二塊篩板的降液管的安裝位置均是不同的。即從上往下，一層一層看，降液管在篩板口的位置是左、右、左、右……。由圖2還可知，上面一塊篩板的降液管1引入來自上面一塊篩板的液流，降液管5用于將液流導(dǎo)入下面一塊篩板。液流從降液管1越過進口堰2流入篩板3的平面，然后越過出口堰4進入降液管5。因而每一塊篩板上的液流的流動方向S均與上面以及下面一塊篩板上的液流方向相反。每一塊篩板上制有均勻分布的許多篩孔6(見圖2、圖3)，這些篩孔的軸線基本垂直于篩板平面。除此之外，篩板上的篩孔之間還制有均勻間隔分布的導(dǎo)向孔7。這些導(dǎo)向孔的對稱中心線均與在篩板平面上的液體流動方向構(gòu)成銳角。使通過該孔的氣流(方向為H)向上方傾斜噴出。本實施例中的孔為長圓形孔(參見圖4)，可由沖床一次性沖出。這在篩板較薄情況下較為適用。本實施例中，導(dǎo)向孔的對稱中心線與篩板平面垂直線的角度為52度(d為38度，由圖2可知)。
本實用新型中的篩板由于制有傾斜的導(dǎo)向孔，因而氣體通過該導(dǎo)向孔向上運動時，就具有二個方向的分量，即平行于篩板平面的X分量及垂直于篩板平面的Y分量。安裝篩板時，應(yīng)使X方向與篩板上的液流流動方向一致。所以在氣體流經(jīng)篩板時，一方面鼓泡，另一方面又推動液流加速流動。由于有氣流的X分量的助推作用，篩板上的整個液層的厚度差就減小至零。液層厚度均勻了，氣體在篩板上的鼓泡也就均勻和活躍了。進而使整個精餾塔的傳質(zhì)效率顯著提高，精餾塔的操作能耗也明顯下降。另外，水平方向的氣流分量使得液滴霧沫不容易帶到上面一塊篩板，因而減少了縱向返混現(xiàn)象，提高了傳質(zhì)效率。
本實用新型用于每小時六千立方米制氧機中的粗氬塔的改造(如
圖1。圖中，來自另一主塔的低純度氬氣從該粗氬塔的下部送入塔內(nèi)，而從該塔底部放出的液氬則被送往主塔。另外，該粗氬塔內(nèi)上升至最上面一塊篩板后的氣體被送至冷凝器，而來自冷凝器的液體則注入最上面一層的降液管)。能耗可降低3％，粗氬氣量從每小時60立方米提高至每小時100立方米以上，而且粗氬純度也有提高。
權(quán)利要求1.一種低溫精餾塔導(dǎo)向篩板，該篩板上制有均勻分布的篩孔，篩孔的軸線基本垂直于篩板平面，其特征在于篩板上還制有均勻間隔分布的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔的對稱中心線與篩板平面的垂直線構(gòu)成銳角。
2.按權(quán)利要求1所說的低溫精餾塔導(dǎo)向篩板，其特征在于所說的導(dǎo)向孔的對稱中心線與篩板平面的垂直線所構(gòu)成的角度為52度。
專利摘要一種低溫精餾塔導(dǎo)向篩板，篩板上開有均勻分布的篩板，篩孔的軸線基本垂直于篩板平面。篩板上還制有均勻間隔分布的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔的對稱中心線與篩板平面的垂直線構(gòu)成一銳角。本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)工作效率低、能耗高等缺陷。具有效率高、工作阻力小，以及能耗低等特點。
文檔編號B01D3/22GK2092361SQ9120708
公開日1992年1月8日 申請日期1991年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月26日
發(fā)明者孫德盛, 郭蓓文, 江加林 申請人:杭州制氧機研究所