[發(fā)明專利]一種有承液盤的橢圓封頭篩孔帽板塔盤

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810151794.X
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108745268A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武穎;段思源;武霄
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州眾盛新科技有限公司
• 主分類號: B01J19/32
• 分類號: B01J19/32;B01D3/22;B01D53/18
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名稱：一種有承液盤的橢圓封頭篩孔帽板塔盤技術(shù)領(lǐng)域：蒸餾塔、吸收塔。本發(fā)明是在塔板面上開略大于橢圓封頭外徑的園孔放置打過孔的隋圓封頭，開孔率40?60％，打孔從園中心開始到二分之一半徑處打小孔4?6mm；外半圈打大孔6?10mm，橢圓上開孔率40?60％。開橢圓孔二個圓相距是圓孔的0.5?0.7倍，并開5?10mm孔，開孔率30?50％。篩孔塔帽采用DN80?200國標(biāo)橢圓封，帽高25?50mm，是切除多余的封頭直邊焊在塔板上的。塔板為有承液區(qū)。溢流堰(弓形體占園截面積的8?12％)高于橢圓封頭10?30mm因隋圓封頭高表面積、孔多方向性。對增加氣?液接觸；降低霧沫夾帶；提高液氣傳質(zhì)傳熱有更好的效果。

技術(shù)領(lǐng)域：蒸餾塔、吸收塔。

技術(shù)背景：塔盤又稱塔板是板式塔的最主要部件。用在蒸餾塔或吸收塔等多數(shù)氣--液交換中裝備中。塔盤的效率也是決定塔的效率最主要因素，對液-氣分離度(或吸收度)、能耗、產(chǎn)品質(zhì)量有著十分重大的影響。蒸餾、吸收塔可以說是使用廣泛對國民經(jīng)濟(jì)有著重要影響的分離機(jī)械。本發(fā)明是以流體力學(xué)理論為基礎(chǔ)結(jié)合十多年從事蒸餾塔、吸收塔的設(shè)計(jì)、使用經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)構(gòu)思的一種新設(shè)想。蒸餾或吸收塔分為板式塔和填料塔二大類型；從經(jīng)濟(jì)性上講小處理量、間歇操作，比較適合填料塔；處理量大、連續(xù)操作板式塔更加適合。板式塔使用較多的是篩板塔制造簡單造價低但效率差；浮閥塔制造難度大造價高操作難度大(僅為專業(yè)用塔領(lǐng)域如煉油使用)。工業(yè)生產(chǎn)對塔板的要求主要是：①通過能力要大，即單位塔截面能處理的氣液流量大。②塔板效率要高。③塔板壓力降要低。④操作彈性要大。⑤結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。本發(fā)明是針對傳統(tǒng)的篩板塔(穿流板和垂直篩板塔、斜孔板塔)的塔板進(jìn)行改進(jìn)，又參照了非垂直孔塔在減少霧沫夾帶的優(yōu)點(diǎn)而提出的，塔板制造難度低較簡單易行的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明以提高流體有效交換面積和改變部分氣流上升、液體流動的方向和方式來提高傳質(zhì)、傳熱效果(塔效率)。適合于：液-氣比變化較大的塔器和操作沒有在合理的范圍內(nèi)的塔器，在塔徑大時填料塔會發(fā)生短路現(xiàn)象而使得塔效率下降。在大塔徑時相同塔徑下板式塔處理能力高于填料塔。在環(huán)保的氣體處理洗滌、吸收領(lǐng)域-氣量大和小回流比的蒸餾時，填料塔常會發(fā)生霧沫夾帶現(xiàn)象，本發(fā)明對減少霧沫夾帶有良好的效果。從理論上講有提高塔效率，降低塔板間距的可能性。與本發(fā)明同時申報(bào)的《橢圓封頭篩孔帽板》，是要配合專門降液管的，而本發(fā)明適合于普通板式塔的降液管，塔板的交換面積可能比它小些，但適用范圍廣。

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明的實(shí)施先是將二端要留溢流堰和承液盤，各占園截面積的8-12％剩余塔板面上劃線裁出橢圓外直徑R為90-220mm(見附圖4所示意)略大的圓孔，使相鄰二個圓外邊相距0.5-0.7R。橢圓封頭是先在平板上打好孔再沖壓成封頭狀--這樣的孔是垂直橢圓面的；打孔(見附圖4所示意)從橢圓頂部到二分之一處打孔4-6mm；中下部打孔6-10mm，橢圓上開孔率40-60％，帽高h(yuǎn)1(圖4所標(biāo)示)為25-50mm；裁塔帽余下的塔盤上打孔徑5-10mm，開孔率30-50％。塔截面8-12％的弓形上立有一塊垂直于塔板平面的板在塔板面上部分稱為溢流堰(見附圖1所標(biāo)示)；在溢流堰同一弓形塔板平面以下部分稱為降液管子；溢流堰高h(yuǎn)₂高于橢圓帽高h(yuǎn)₁ 10-30mm；降液管子下面的塔板區(qū)稱為承液區(qū)(盤)(見圖2)因在此區(qū)域液體下落集中對板有沖擊力易發(fā)生漏液故一般不打篩孔。所述篩帽采用國標(biāo)DN80-200(DN80；DN100；DN125；DN159；DN200)封頭為半或無直邊。液體在流經(jīng)塔板面有獨(dú)有的浪涌現(xiàn)象。因橢圓表面積是平面板面積的1.2倍以上，塔帽開孔占塔面積45-55％故塔板面積比傳統(tǒng)篩板增加20％以上；因打孔是垂直于橢圓封頭面的，故孔是發(fā)散方向的比較傳統(tǒng)篩板更能有效地進(jìn)行氣液接觸，降低霧沫夾帶；而壓降改變很小。

具體實(shí)施：本發(fā)明的實(shí)施先是將二端要留溢流堰和承液盤，各占園截面積的8-12％剩余塔板面上劃線裁出橢圓外直徑R為90-220mm(見附圖2所示意)略大的圓孔，使相鄰二個圓外邊相距0.5-0.7R。橢圓是先在平板上打好孔再沖壓成封頭狀--這樣的孔是垂直橢圓面的，打孔：從橢圓頂部到二分之一處打孔4-6mm中下部打孔6-10mm(見附圖4所示意)，橢圓上開孔率40-60％橢圓塔帽高h(yuǎn)1為25-50mm；裁塔帽余下的塔盤上打孔徑5-10mm，開孔率30-50％，打好孔的橢圓帽是根據(jù)要求的高度--將橢圓封的直邊切割短，放入所開的圓孔洞后焊在打好孔的塔板面上的。所述篩帽采用國標(biāo)DN80-200規(guī)格分別為DN80；DN100；DN125；DN150；DN200封頭為半或無直邊。本發(fā)明氣孔因有多角度減少了霧沫夾帶；液體特有的流動現(xiàn)象與多角度氣體接觸更湍動性；極大增加了液--氣傳質(zhì)、傳熱效果。適用范圍塔的直徑0.8-5.5m，優(yōu)化2-4.5m。附圖說明：圖1是橢圓封頭篩孔塔帽板在塔中的放置和運(yùn)行圖；圖2是橢圓封頭篩孔在塔板中開孔示意圖，其中出溢流堰和承液區(qū)是不開孔的；圖3是橢圓封頭篩孔所開也之間關(guān)系圖，圖中塔板上的三角形孔只是象征沒有專門定義孔形；圖4是開過孔橢圓封頭篩孔示意圖。