[發明專利]用于傳質塔的橫流式塔盤和支承系統

有效

• 申請號: 201380013695.0
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN104245074B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 艾扎克·尼烏沃特;達倫·馬修·海德雷;大衛·R·伊維;加里·W·蓋奇
• 申請（專利權）人: 科氏-格利奇有限合伙公司
• 主分類號: B01D3/26
• 分類號: B01D3/26;B01D3/32;B01D3/00;F28C3/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 柳春琦

背景技術

本發明總體上涉及用在發生質量傳遞和/或熱交換過程的傳質塔中的橫流式塔盤，更具體的是涉及用于支承這種橫流式塔盤的裝置和方法。

在傳質塔中使用橫流式塔盤以促進塔內以逆流關系流動的流體流之間的相互作用。本文中所用的術語傳質塔不旨在限于其中將質量傳遞作為塔中的流體流處理的主要目標的塔，還旨在包含這樣的塔，在該塔中以熱傳遞而非以質量傳遞為處理的主要目標。流體流通常是上升蒸汽流和下降液體流，在這種情況下，橫流式塔盤一般被稱為蒸汽-液體橫流式塔盤。在一些應用中，兩種流體流都是液體流，并且橫流式塔盤一般被稱為液體-液體橫流式塔盤。還有其它的應用中，上升的流體流是氣體流而下降的流體流是液體流，在這種情況下，橫流式塔盤被稱為氣體-液體橫流式塔盤。

橫流式塔盤以豎直地間隔開的關系定位在塔中，其中每個塔盤板水平地延伸從而填充塔的整個內部橫截面。每個橫流式塔盤具有平面的塔盤板、多個開口、以及至少一個下導件，其中在上升的流體流與下降的流體流之間的相互作用在平面的塔盤板上以及之上發生，多個開口容許上升的流體流向上穿過塔盤板并流入下降的流體流中，從而生成在其中發生希望的質量傳遞和/或熱交換的泡沫或者混合物，下導件引導下降的流體流從相關聯的塔盤板流至位于下面的橫流式塔盤上的塔盤板。塔盤板的從位于上面的橫流式塔盤的下導件接收下降的流體流的部分通常包括入口條板，該入口條板或者為無孔的，或者包含發泡裝置或是容許上升的流體流向上穿過同時阻止下降流體流通過入口條板流出的其它結構。

具有位于塔盤板的一個端部的單側下導件的橫流式塔盤被稱為單路塔盤。在其它應用中，通常涉及較高的下降的液體流量的那些應用，多個下導件可能用在一些或者全部的橫流式塔盤上。例如，在兩路配置中，兩個側部下導件定位在一個橫流式塔盤的相對端部，并且單個中心下導件定位在鄰近的橫流式塔盤的中心。在四路配置中，一個橫流式塔盤具有兩個側部下導件和一個中心下導件，并且鄰近的接觸塔盤具有兩個偏心下導件。

橫流式塔盤的塔盤板通常由夾具緊固至支承環，該支承環焊接至塔殼體的內部表面。下導件壁通常也在其相對端部栓接至螺栓桿，該螺栓桿焊接至塔殼體的內部表面。在一些應用中，諸如在直徑較大的塔以及振動力是關注點的塔中，眾所周知的是通過使用從主梁向上延伸的撐桿、格構桁架或者吊架系統向塔盤板的部分增加進一步的支承，從而將橫流式塔盤的塔盤板連接至位于正上方或者下方的相似塔盤的下導件壁。在使用吊架時，下導件壁起梁的作用以承載所聯接的塔盤的負載的一部分，從而減少下垂并且對塔盤板的提升進行支撐。但是，這些吊架和其它結構，增加了設計的復雜性并且提高了橫流式塔盤的制造和安裝成本。

在其他的應用中，塔盤板上的入口條板形成為結構梁以向塔盤板提供額外的支承。隨后必須使用各種類型的緊固件將入口條板與塔盤板的鄰近部分相互連接，從而增加了塔盤板的設計和安裝的復雜性。因此需要一種方法，該方法支承并且支撐塔盤板，同時減少由在直徑較大的塔和存在振動力的塔中提供額外的支承的常規方法造成的缺點。

發明內容

在一方面，本發明涉及用于傳質塔的塔盤組件。塔盤組件包括第一上部橫流式塔盤和第一下部橫流式塔盤；其中第一上部橫流式塔盤包括大體為平面的第一上部塔盤板和至少一個的將液體從第一上部(塔盤)板移除的下導件，第一下部橫流式塔盤與第一上部塔盤豎直地間隔開。第一下部塔盤包括第一下部塔盤板和入口區域，其中第一下部塔盤板大體為平面，入口區域鄰接第一上部塔盤的下導件放置以從第一上部塔盤接收液體。第一下部塔盤還包括至少一個定位于中心的下導件，該下導件定位在下部(塔盤)板的中心或中心附近來將液體從下部板移除，并且該定位于中心的下導件包括一對間隔開的、平行的、在大體與液體流經第一下部板的方向垂直的方向上延伸的壁。塔盤組件還包括至少一部分被布置在第一上部塔盤和第一下部塔盤之間的支承系統。支承系統包括多個水平地間隔開的支柱、支承梁以及多個延長的撐桿件；其中多個水平地間隔開的支柱聯接至定位于中心的下導件的壁并在壁之間延伸，支承梁聯接至上部板的下部表面，多個延長的撐桿件聯接至支承梁和每個支柱并在其間延伸。

在另一個方面，本發明涉及傳質塔，該傳質塔包括外部塔殼體，限定開放的內部容積；以及至少一個如上所述的橫流式塔盤組件，定位在殼體的開放內部容積中。

附圖說明

圖1是傳質塔的側視圖，在該塔中發生質量傳遞和/或熱交換，其塔的殼體的一部分被除去以示出本發明的上部橫流式塔盤和下部橫流式塔盤；

圖2是圖1中所示傳質塔的放大的、局部的俯視立體圖，其中部分的塔殼體被除去以示出上部橫流式塔盤和下部橫流式塔盤；