專利名稱：錐形篩板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種錐形篩板，是一種廣泛用于煉油、化工、石油化工和輕工等行業(yè)各種分餾塔、吸收塔、解吸塔、洗滌塔內(nèi)的新型高效高彈性高穩(wěn)定性錐形篩板。
在已有板式塔技術(shù)中，上述塔內(nèi)使用的塔板有篩板、導(dǎo)向篩板、浮閥和新垂直篩板(New VST)等，這些塔板已在工業(yè)塔上得到應(yīng)用。
篩板塔結(jié)構(gòu)簡單省投資、壓降低，但板效率低、操作彈性小。導(dǎo)向篩板與普通篩板相比在塔板上裝有百葉窗式的導(dǎo)向孔，當(dāng)氣體通過導(dǎo)向孔時推動液體前進，減小了液面落差，塔板效率有所提高，但就塔板效率、操作彈性和提高處理能力等性能相比遠遠低于浮閥塔板。F1浮閥塔板在工作狀態(tài)時，氣體沿水平方向四周噴射，相鄰兩閥噴出的氣流互相對撞，不但加劇了霧沫夾帶，而且?guī)砹艘合嗟膹较蚍祷臁５蜌馑贂r，漏液較多；高氣速時，霧沫夾帶和塔板壓降急劇增大，除此之外，該浮閥易卡死、旋轉(zhuǎn)和脫落，影響塔的正常操作。
隨著化學(xué)和石油工業(yè)的迅速發(fā)展，分離工程對板式塔提出了越來越高的要求，五、六十年代開發(fā)的板型已遠不能滿足現(xiàn)代化學(xué)和石油工業(yè)生產(chǎn)的要求，當(dāng)前高效節(jié)能型塔板是板式塔的發(fā)展趨勢。七十年代初期，日本三井造船株式會社開發(fā)了一種垂直篩板塔(New Vertica1 sieve Tray，簡稱New VST)，這種塔板的結(jié)構(gòu)特點與常規(guī)塔板不同，它改變了塔板上氣液兩相的流動、接觸狀況，國內(nèi)外研究資料表明，這種塔板的主要性能指標(biāo)均超過了常規(guī)塔板。
近年來，國內(nèi)在開展New VST研究的同時，對這種塔板提出了某些改進，如用大孔帽罩代替小孔帽罩，帽罩底隙由孔狀改為條縫狀等，但這些改進效果并不明顯。
本實用新型是在充分研究了塔板上氣液兩相流動規(guī)律的基礎(chǔ)上提出的，其目的在于，保持New VST的優(yōu)點，在此基礎(chǔ)上設(shè)計一種有利于改善塔板上氣液兩相流動狀況的新型、高效、節(jié)能的強化錐形篩板，這種強化錐形篩板在塔板壓降、霧沫夾帶等流體力學(xué)性能上均超過了New VST，因而塔板效率、處理能力、操作彈性和操作穩(wěn)定性均有很大提高。
本實用新型的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的錐形篩板主要由塔板、裙座、孔罩、頂蓋組成，所述的塔板呈平板狀，其上設(shè)置通孔；所述的裙座為筒型，其內(nèi)部呈中空貫通，其底部與塔板連接，且罩住所述的塔板上的通孔，并在該裙座與所述塔板的連接處留有底隙；所述的孔罩為倒錐臺型，其半錐角α為0°～30°，其內(nèi)部呈中空貫通，其壁上設(shè)置一定數(shù)目的穿孔，其下端與所述的裙座頂緣對應(yīng)連接，其上端被所述的頂蓋覆蓋；所述的頂蓋為平蓋內(nèi)側(cè)連接倒錐體，其錐角β為30°～180°，而所述的倒錐體外緣周圍平頂部分的徑向長度L為0～180mm。
所述的裙座可與所述的孔罩制成一體，且呈倒錐臺型，其半錐角α為0°～30°。所述的孔罩的開孔總面積應(yīng)大于塔板孔的面積。所述的孔罩也可制成波浪型，以利于提高開孔面積。所述的頂蓋可為錐體，其錐角β為30°～180°。
所述的罩孔可為銳孔型、噴嘴孔型、曲面孔型。所述的塔板孔可為銳孔型、噴嘴孔型、曲面孔型。所述的塔板孔也可為篩孔型。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點1.錐形篩板中，氣體不通過板上的液層，其濕板壓降僅包括氣體在孔罩內(nèi)托液、拉膜、破碎、夾帶液滴的能量損失以及在罩體里面湍動渦流、氣體折返與通過罩體的能量損失，所以塔板壓降降低10～55％，更適合于高真空塔和常壓塔，盡可能降低塔板壓降；2.本實用新型的結(jié)構(gòu)決定了氣流(夾帶液滴)從罩孔5內(nèi)斜下拋方向噴射出去，加上錐形頂蓋的彈射分離效果，故霧沫夾帶減少70％。3.操作范圍寬，上限氣速是常規(guī)塔板的1.5～2.0倍；4.板上液層高度對操作范圍幾乎無影響；5.錐形篩板可以在很低的液/氣比下操作，而在過去用常規(guī)塔板是無法實現(xiàn)的，特別是易發(fā)泡物系。板上液面梯度對本實用新型各項性能幾乎沒有影響，制造和安裝允許的誤差也較寬；6.塔板重量僅是普通篩板的75～95％，故可節(jié)省投資；7.由于罩內(nèi)液/氣比高，氣液接觸面積大，接觸表面更新快，罩內(nèi)良好的氣液混合和部分液體的再循環(huán)，因而塔板效率較常規(guī)塔板可提高10～20％；8.由于錐形篩板允許高氣速操作，氣液呈噴射狀態(tài)，因而具有自我沖刷及清洗能力，對于易聚合的物系，使聚合的場所和條件不能形成，所以錐形篩板具有較強的防自聚能力；9.適合于各種不同的物系分離及從真空到高壓(3.0MPa)下的各種操作工況。
現(xiàn)舉一較佳實施例并結(jié)合附圖進一步闡述本實用新型的技術(shù)方案。


圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2為本實用新型采用的銳孔結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3為本實用新型采用的噴嘴孔結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖4為本實用新型采用的曲面孔結(jié)構(gòu)的剖視圖。
首先請參見
圖1，本實用新型的錐形篩板結(jié)構(gòu)主要由塔板1、裙座4、孔罩6、頂蓋7組成。
塔板1呈平板狀，其上設(shè)置一通孔3。其中通孔3直徑D0為Φ30～Φ300mm。
裙座4為圓筒型，其內(nèi)部呈中空貫通，其底部與塔板1連接，且罩住塔板孔3，并在裙座4與塔板1連接處留有底隙2，底隙2采用New VST現(xiàn)有的底隙形式和尺寸，液體在塔板液層的壓力下由底隙2進入裙座4。裙座4采用120°均布的三條支腿用固定螺栓連接在塔板1上；也可在裙座4的底部開孔以代替底隙2。裙座4直徑D1為Φ50～Φ350mm，高度H2為0～150mm。
孔罩6為倒圓錐臺型，其內(nèi)部呈中空貫通，其壁上設(shè)置一定數(shù)目的穿孔5，其下端與裙座4的頂緣對應(yīng)連接?？渍?的半錐角α為0°～30°。
頂蓋7覆蓋在所述的孔罩6的頂部，并封閉孔罩6，頂蓋7為平蓋內(nèi)側(cè)連接倒錐體。頂蓋7的錐角β為30°～180°，平頂部分的尺寸L為0～180mm。當(dāng)L＝0時，頂蓋7則為倒錐體或倒傘體，當(dāng)β＝180°時，頂蓋7為平蓋型。頂蓋7也可為錐體，錐角β為30°～180°。
此外，裙座4除可自成一體外，還可與孔罩6一體成型，呈倒錐臺型，其半錐角α為0°～30°，而且要使H1為40mm～150mm。當(dāng)α為0°時，則孔罩6呈筒型，當(dāng)H2為0時，即表示不要裙座，由孔罩6斜通到底。但應(yīng)保持在H1高度內(nèi)不設(shè)罩孔5。
罩孔5可為下列形式之一(1)篩孔；(2)銳孔，如圖2所示；(3)噴嘴孔，如圖3所示；(4)斜孔；(5)長圓孔；(6)柵條孔；(7)導(dǎo)向孔；(8)曲面孔，如圖4所示，孔徑d0為Φ3mm-Φ15mm，銳孔的倒角θ為0°～60°，噴嘴孔的噴嘴高度h為1mm-5mm，圓角半徑r為1mm-5mm，柵條孔的長為80mm-180mm，寬為4mm-10mm，曲面孔曲率半徑R為1mm-8mm。罩孔5的開孔總面積應(yīng)大于塔板孔3的面積，其面積比大于1.01/1。此外，孔罩6可制成波浪形，以利于提高開孔面積，進一步減小霧沫夾帶量和提高塔板效率。
由裙座4、孔罩6及頂蓋7所組成的帽罩總高度H為80～300mm。
參見圖2、圖3、圖4，塔板上的通孔3與帽罩構(gòu)成塔板的基本傳質(zhì)單元，塔板孔3的形狀可為下列形式之一①篩孔；②銳孔(如圖2所示)；③噴嘴孔(如圖3所示)；④鋸齒形周邊圓孔；⑤曲面孔(如圖4所示)?？讖紻0或d0為30-300mm，銳孔的倒角θ為0°～60°，噴嘴孔的噴嘴高度h為1mm-8mm，圓角半徑r為1mm-8mm，曲面孔曲率半徑R為1mm-8mm。噴嘴孔可由塔板整體沖壓成型，也可以加工成帶噴嘴孔的零件，然后連接到塔板上。
使用時，氣體通過塔板孔3進入帽罩，液體在塔板液層的壓力下由底隙2進入帽罩，氣液兩相在帽罩內(nèi)拉膜、碎膜、碰撞、混合，最后氣流(夾帶液滴)從罩孔5內(nèi)斜下拋方向噴射出去。加上錐形頂蓋7的彈射分離效果，使霧沫夾帶量大大降低，又由于塔板孔3和罩孔5的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低了塔板壓降。
權(quán)利要求1.一種錐形篩板，它主要由塔板、裙座、孔罩、頂蓋組成，其特征在于所述的塔板呈平板狀，其上設(shè)置通孔；所述的裙座為筒型，其內(nèi)部呈中空貫通，其底部與塔板連接，且罩住所述的塔板上的通孔，并在該裙座與所述塔板的連接處留有底隙；所述的孔罩為倒錐臺型，其半錐角α為0°～30°，其內(nèi)部呈中空貫通，其壁上設(shè)置一定數(shù)目的穿孔，其下端與所述的裙座頂緣對應(yīng)連接，其上端被所述的頂蓋覆蓋；所述的頂蓋為平蓋內(nèi)側(cè)連接倒錐體，其錐角8為30°～180°，而所述的倒錐體外緣周圍平頂部分的徑向長度L為0～180mm。
2.如權(quán)利要求1所述的錐形篩板，其特征在于所述的裙座可與所述的孔罩制成一體，且呈倒錐臺型，其半錐角α為0°～30°。
3.如權(quán)利要求1所述的錐形篩板，其特征在于所述的孔罩的開孔總面積應(yīng)大于塔板孔的面積，其面積比大于1.01/1。
4.如權(quán)利要求1所述的錐形篩板，其特征在于所述的孔罩也可制成波浪型，以利于提高開孔面積。
5.如權(quán)利要求1所述的錐形篩板，其特征在于所述的頂蓋可為錐體，其錐角β為30°～180°。
6.如權(quán)利要求1所述的錐形篩板，其特征在于所述的罩孔可為銳孔型。
7.如權(quán)利要求1所述的錐形篩板，其待征在于所述的罩孔可為噴嘴孔型。
8.如權(quán)利要求1所述的錐形篩板，其特征在于所述的塔板孔可為銳孔型。
9.如權(quán)利要求1所述的錐形篩板，其特征在于所述的塔板孔可為噴嘴孔型。
10.如權(quán)利要求1所述的錐形篩板，其特征在于所述的塔板孔可為篩孔型。
專利摘要本實用新型涉及一種用于化工、煉油等行業(yè)各種分餾塔、吸收塔、解吸塔、洗滌塔內(nèi)的錐形篩板，其主要由塔板、裙座、孔罩、頂蓋組成，該塔板呈平板狀，其上設(shè)置通孔，該裙座為筒型，其內(nèi)部呈中空貫通，其底部與塔板連接，且罩住所述塔板孔，并在裙座與塔板連接處留有底隙，所述孔罩為中空倒錐臺型，其壁上設(shè)置穿孔，其下端對應(yīng)連接裙座，其上端被頂蓋覆蓋。該錐形篩板具有塔板壓降低、霧沫夾帶小、效率高等特點。
文檔編號B01D53/18GK2221436SQ9521089
公開日1996年3月6日 申請日期1995年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月19日
發(fā)明者成楓, 成建, 成亞 申請人:成建