本實用新型涉及化學工程中的氣液傳質設備,具體地講是一種復合填料的穿流塔板結構。它是以高度等同于設計板間距的大通量規(guī)整填料作為穿流塔板層間支承件,以支承柵板為主體支承,以床層定位柵板為壓緊裝置,從而替代逐層焊接的塔板固定件,實現真正意義上的全有效區(qū)塔板。
背景技術:
穿流塔板是一種沒有降液管的多孔塔板,也稱無溢流塔板。氣液在塔板上呈逆流流動,由于液體是穿過塔板的部分孔淋降到下一層塔板上,因此,這種塔板又稱作淋降塔板。穿流塔板結構簡單,造價低廉,壓降小,板間距小,氣體通量大。但由于操作范圍較窄,彈性較小,使其在工業(yè)上的應用受到一定限制。
傳統的穿流塔板(附圖1所示)需要逐層焊接的塔板支承圈來固定,對于大直徑的塔(DN>2000)還需要加設支承梁,大量焊接造成的變形使固定件整體水平度很難保證,從而影響后面的安裝和開車調試。塔板與固定件及塔板之間螺栓卡子的連接方式使安裝極為不便,在設備運行中還容易脫落從而影響正常生產。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種復合填料的穿流塔板結構,它是以高度等同于設計板間距的大通量規(guī)整填料作為穿流塔板層間支承件,以支承柵板為主體支承,以床層定位柵板為壓緊裝置,從而替代逐層焊接的塔板固定件,實現了真正意義上的全有效區(qū)塔板。該發(fā)明既簡化了塔內支承件的加工焊接,又便于塔內件的安裝和拆除,還可以提高穿流塔板的分離效率。
本實用新型提供的一種復合填料的穿流塔板結構主要包括塔體、支承圈及支承梁、穿流塔板、支承柵板、大通量規(guī)整填料、床層定位柵板;塔體內,大通量規(guī)整填料作為穿流塔板層間支承件,以支承柵板為主體支承,以床層定位柵板為壓緊裝置。支承圈及支承梁、支承柵板、大通量規(guī)整填料、穿流塔板、床層定位柵板由下而上排列安裝。
所述的大通量規(guī)整填料可以貼合于穿流塔板的上端面,也可以貼合于穿流塔板的下端面,或者是一個獨立單元位于兩層穿流塔板之間。
所述的穿流塔板可以在不同位置采用不同的開孔率和開孔直徑,也可以中間開小孔和四周開大孔,也可以大小孔混合排布。
所述的塔板開孔可以采用正三角形排布,也可采用正方形排布。
所述的穿流塔板對于小直徑法蘭結構的塔可以與整盤塔料結合在一起,也可以單獨制作,安裝時夾在兩層填料中間;對于大直徑人孔結構的塔可以單獨分塊制作而成,也可以和規(guī)整填料結合在一起分塊制作而成。
對于大直徑人孔結構的塔采用正方形布孔方式,塔板分塊與規(guī)整填料分塊結合在一起制作而成,安裝十分方便。
本實用新型以規(guī)整填料替代塔板支承圈及支承梁作為塔板支承件,以填料支承柵板為主體支承,有效地解決了傳統穿流塔板固定件焊接工作量大,塔板支承圈及支承梁水平度難保證問題。塔板與填料分塊整體制作,等同于規(guī)整填料的安裝方式,有效的解決了傳統的用螺栓卡子連接固定塔板在操作過程中塔板分塊容易脫落的問題。與傳統的穿流塔板相比,復合了大通量的規(guī)整填料后,填料相互交錯的分隔通道使氣液得到重新均勻分布,從而消除了塔板泡沫層高度的差異,這樣既不會增大全塔壓降,還提高了傳質效率。對于塔板可以采用兩種不同大小的孔混合分布,因大小孔阻力不同,大孔阻力小,氣流有向大孔匯集的效應,在較低的氣速下就能形成鼓泡層,因而降低了操作下限。大小孔之間泡沫有相互擴散分散效應,緩和了噴射現象,提高了泛點,因而操作上限有所提高,這樣復合填料的穿流塔板操作彈性就能得到較大幅度的提度。
本實用新型提供的復合填料的穿流塔板既方便安裝和檢修,又能增大操作彈性、提高傳質效率,非常適合于常壓至加壓吸收、精餾、換熱等單元操作場合。
附圖說明
圖1是普通穿流塔板圖。
圖2是普通穿流塔板分塊及開孔排布圖。
圖3是復合填料的穿流塔板結構示意圖。
圖4是復合填料的穿流塔板開孔排布第一種方式示意圖。
圖5是復合填料的穿流塔板開孔排布第二種方式示意圖。
圖6是復合填料的穿流塔板開孔排布第三種方式示意圖。
圖7是復合填料的穿流塔板開孔排布第四種方式示意圖。
具體實施方式
本實用新型具體參照附圖詳細說明如下:
如圖3所示,復合填料的穿流塔板結構主要包括塔體(1)、支承圈及支承梁(2)、穿流塔板(3)、支承柵板(4)、大通量規(guī)整填料(5)、床層定位柵板(6)等部分構成。塔體(1)內,大通量規(guī)整填料(5)作為穿流塔板(3)層間支承件,以支承柵板(4)為主體支承,以床層定位柵板(6)為壓緊裝置。支承圈及支承梁(2)、支承柵板(4)、大通量規(guī)整填料(5)、穿流塔板(3)、床層定位柵板(6)由下而上排列安裝。
所述的大通量規(guī)整填料(5)可以貼合于穿流塔板(3)的上端面,也可以貼合于穿流塔板(3)的下端面,或者是一個獨立單元位于兩層穿流塔板(3)之間。
所述的穿流塔板(3)可以在不同位置采用不同的開孔率和開孔直徑,也可以中間開小孔和四周開大孔,也可以大小孔混合排布。
所述的塔板開孔可以采用正三角形排布,也可采用正方形排布。
所述的穿流塔板(3)對于小直徑法蘭結構的塔可以與整盤塔料結合在一起,也可以單獨制作,安裝時夾在兩層填料中間;對于大直徑人孔結構的塔可以單獨分塊制作而成,也可以和規(guī)整填料結合在一起分塊制作而成。
本實用新型提供的復合填料的穿流塔板結構,采用大通量規(guī)整填料作為穿流塔板層間支承件,以支承柵板為主體支承,以床層定位柵板為壓緊裝置,從而替代逐層焊接的塔板固定件,既簡化了塔內支承件的加工焊接,又便于塔內件的安裝和拆除,還可以提高穿流塔板的分離效率。
如圖4所示,本實用新型提供的復合填料的穿流塔板結構,對于大直徑人孔結構的塔采用正方形布孔方式,塔板分塊與規(guī)整填料分塊結合在一起制作而成,安裝十分方便。
如圖5所示,本實用新型提供的復合填料的穿流塔板結構,對于小直徑法蘭結構的塔采用正三角形布孔方式,塔板整體制作而成,安裝時夾在兩段規(guī)整填料之間,水平度很容易保證。
如圖6所示,為非均勻開孔方式,外圍開孔密度大,中心開孔密度小。由于塔壁效應,均勻開孔的塔板上氣體分布是不均的,當氣速較大時,塔板中心區(qū)會通氣多、通液少,這種分非均勻開孔方式可以使大氣量下氣體分布更均衡。
如圖7所示,采用兩種不同大小的孔混合分布方式,因大小孔阻力不同,大孔阻力小,氣流有向大孔匯集的效應,在較低的氣速下就能形成鼓泡層,因而降低了操作下限。大小孔之間泡沫有相互擴散分散效應,緩和了噴射現象,提高了泛點,因而操作上限有所提高,這樣復合填料的穿流塔板操作彈性就能得到較大幅度的提度。
本實用新型提供的復合填料的穿流塔板結構對于不同的塔板開孔直徑和開孔率可以采用不同通量的規(guī)整填料。