[發明專利]十字正交型固閥及塔板

無效

• 申請號: 201110447694.X
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102489032A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 孫津生;姜碩;高紅;劉艷珍;王帆;蔡芳;馬婷婷
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01D3/20
• 分類號: B01D3/20;B01D53/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及一種用于精餾、吸收等汽液傳質過程的結構內件，特別是一種能有效提高氣液接觸表面積的板式塔固閥元件。

背景技術

在石油化工等生產過程使用的傳質設備，主要有板式塔和填料塔兩種，其中板式塔以其生產能力大、操作彈性寬、傳質效率高等特點被廣泛應用。板式塔內設多層塔板，液體自塔頂橫向折返流入塔底，氣體自塔底穿過塔板開孔及板上清液層上升至塔頂，氣液兩相在塔板上方進行錯流接觸，從而完成傳熱與傳質。

塔板作為板式塔的核心內件，目前在石化行業應用最廣泛的是浮閥式。相比與傳統的篩板塔，浮閥式塔板在漏液、霧沫夾帶、傳質效率等方面均有很大提高，但其制造成本高、易堵塞、浮閥容易吹掉或卡住。因此，逐漸出現了一種將浮閥固定在塔盤板上的新板形——固閥式塔板。

介于篩板與浮閥之間，固閥式塔板加工簡單、制造費用低、易于維護且具有良好的抗堵塞性能。但是，現有的固定閥在塔盤板上沖壓的形狀多為矩形或梯形。這樣，當開車時，在相同的開孔面積下，氣液兩相接觸表面積較小，固閥潤濕周邊小，從而使得傳質效率的提高受到限制。

由此，本發明提出了一種新型十字正交型固閥式塔板，以期解決現有固閥氣液兩相接觸面積小的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種更為高效的固閥式塔板，對現有的固閥結構加以改進，基于“相同開孔面積下，提高固閥潤濕周邊、增大氣液接觸表面積”的原則，提出了一種十字正交型固閥式結構。

本發明通過下述技術方案加以實現：

一種十字正交型固閥，包括閥蓋與支腳；閥蓋及塔盤板上閥孔的形狀均為兩個正交矩形構成的十字；塔盤板上表面與閥蓋下表面之間的高度是5～25毫米；閥孔的矩形寬為10～25毫米，長為60～100毫米；閥蓋的矩形寬為10～25毫米，長為20～40毫米；支腳連接固閥的短邊和閥孔的短邊，支腳與塔盤板間的夾角為15°～60°，四個支腳呈90°環向平均分布。

所述固閥的閥蓋、閥孔及支腳各邊加工成齒狀結構；以細化和均散氣相。

所述的齒狀結構為半圓弧形、三角形、矩形、者橢圓形或者是規則形狀的組合。如果為半圓弧形，半圓弧直徑為2～10毫米，間距為2～30毫米。

所述的固閥的閥蓋上設置有1～2個導向孔，且導向孔為舌形、菱形或梯形。

所述的導向孔可以由閥蓋直接沖出。

所述的固閥由塔盤板本體沖出，或是閥蓋由支腳焊在或鉚在塔盤板上。

所述的固閥在塔板上設置為正三角形或等腰三角形均勻排列，且兩個閥中心間距根據工藝要求設計為50～150毫米。同時，固閥在塔板上的方向為其相對兩支腳法平面與液流方向的夾角分別為90°和180°，或分別為45°和135°。

本發明的十字正交固閥可以用各種金屬材料制成，亦可用金屬材料與非金屬材料復合而成，以滿足不同工況場合的需要。

本發明的優點在于：

1.獨特的十字正交型開孔，使得在相同的塔盤板開孔面積下，固閥潤濕周邊更大，氣相通道出口更大，從而有效地提高通量，增加了氣液兩相的接觸表面積。與傳統的梯、矩形固閥相比，在相同的塔盤板開孔面積下，氣相通道出口面積提高了20％～40％。

2.閥蓋上的導向孔，可有效改善閥蓋上的液面梯度，消除閥蓋上的氣液傳質盲區。

3.閥蓋四邊沖壓加工成齒狀結構，可有效減小氣泡直徑，增強泡沫層內氣液兩相接觸表面積，強化傳質。

附圖說明

圖1依據本發明設計的十字正交固閥的立體結構示意圖。

圖2依據本發明設計的十字正交固閥的剖面圖。

圖3依據本發明設計的具有導向孔的十字正交固閥立體結構示意圖。

圖4依據本發明設計的具有導向孔的齒邊十字正交固閥立體結構示意圖。

圖5a依據本發明設計的十字正交固閥在塔盤板上排布示意圖。

(固閥相對兩支腳法平面與液流方向的夾角分別為90°和180°)

圖5b依據本發明設計的十字正交固閥在塔盤板上排布示意圖。

(固閥相對兩支腳法平面與液流方向的夾角分別為45°和135°)

圖中，1——塔盤板；2——閥蓋；3——支腳；4——舌形導向孔；5——齒邊；6——閥孔。

具體實施方式

下面結合附圖對十字正交固閥的技術特征做更詳細的說明：

實施例1：