專(zhuān)利名稱(chēng)：塔內(nèi)換熱器的護(hù)罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在塔內(nèi)進(jìn)行熱傳遞的方法和設(shè)備。本發(fā)明更具體地涉及保 護(hù)塔內(nèi)換熱器以使該換熱器不與液體接觸。
背景技術(shù)：
石化、化學(xué)、石油精煉等許多工業(yè)都使用塔來(lái)分離混合物。這種塔通 常為柱形豎向容器，其中，上升的蒸氣和下降的液體相接觸、進(jìn)行組分傳 遞、分離并分別朝向塔的頂部和底部移動(dòng)。通常，塔包含有汽-液接觸裝置， 以增強(qiáng)汽相和液相的接觸和分離。汽-液接觸裝置的示例包括塔盤(pán)和填料。 這些蒸氣/液體接觸裝置中很多都具有相當(dāng)多變的設(shè)計(jì)。例如，蒸氣/液體接 觸裝置的塔盤(pán)類(lèi)型包括泡帽塔盤(pán)、篩塔盤(pán)、閥塔盤(pán)和多下導(dǎo)管塔盤(pán)，這些 塔盤(pán)通常允許液體下降而蒸氣上升通過(guò)塔盤(pán)。填料包括以例如拉西環(huán)(Raschig rings )填料或貝爾鞍形(Berl saddles )填料填充的散裝填料和 規(guī)整填料。為實(shí)現(xiàn)所處理的較大差別的混合物的各式各樣的分離，各塔的 特定的運(yùn)行條件顯著不同。使用這種塔的工藝示例包括汽提(stripping)、 精餾和各種形式的蒸餾如分餾、水蒸汽蒸餾、反應(yīng)蒸餾和分壁式塔中的蒸 餾。這些工藝可分批進(jìn)行或按連續(xù)模式操作。設(shè)計(jì)和運(yùn)行的共同目標(biāo)是減 少塔的安裝成本和運(yùn)行成本。很多情況下，降低成本主要著眼于用于提供 熱量和將熱量從塔內(nèi)排出的裝備和效用。通常地，通過(guò)如下方式提供熱量或?qū)崃繌乃?nèi)排出從塔中移出一 股流，使其通過(guò)塔殼體外部的換熱器，并使因此被冷卻或加熱的該股流的 至少一部分返回至塔中。例如，可將從塔頂部抽取出的頂部蒸氣送至位于 塔殼體外部的塔頂系統(tǒng)(overhead system )中的換熱器中，該換熱器使來(lái)
自頂部蒸氣的液體冷凝，并使被冷凝的液體的至少 一部分返回塔中以提供 回流。換熱器通常以類(lèi)似的方式通過(guò)對(duì)從塔底部排出的液流加熱來(lái)向, 供蒸氣。蒸氣和液流可以取自塔頂部和底部之間的中部，經(jīng)加熱或冷卻后 返回至塔中。US 2,044,372、 US 4,218,289、 US 5,507,356和DE 198 30 163 Al都描述了使用各種塔內(nèi)換熱器以在塔的頂部至少部分地冷凝蒸氣。與將換熱器置于塔殼體外部相比，使用塔內(nèi)換熱器具有多種益處。例 如，取消某些塔頂系統(tǒng)裝備及相關(guān)的支承結(jié)構(gòu)既可節(jié)省費(fèi)用又可節(jié)省空間。 同時(shí)，內(nèi)部換熱器與相當(dāng)?shù)耐獠扛呒芟到y(tǒng)相比可具有較低的壓降，在低于 大氣壓力下操作時(shí)，這一點(diǎn)被證明非常重要。在許多使用兩個(gè)換熱器來(lái)冷 卻塔內(nèi)蒸氣的應(yīng)用中，由于將第二換熱器置于塔外部而使將第一換熱器置 于i^內(nèi)所得的益處嚴(yán)重受損。發(fā)明內(nèi)容將兩個(gè)換熱器置于塔內(nèi)來(lái)冷卻塔內(nèi)蒸氣存在這樣的一個(gè)問(wèn)題在最頂 部換熱器中形成的液體與較低的換熱器接觸并影響其運(yùn)行。下降的液體可 例如改變所期望的熱傳遞，從而使得回收的熱量不足以用于其它地方。另 外，下降的液體會(huì)淹沒(méi)并阻礙換熱器內(nèi)的一些或全部的蒸氣流動(dòng)路徑，從 而導(dǎo)致壓降增加和/或運(yùn)行不穩(wěn)定。本發(fā)明為前述問(wèn)題提供了一種新穎的、 經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。本發(fā)明也可用于遮護(hù)塔內(nèi)換熱器，所述塔內(nèi)換熱器 在任何存在下降液體的地方、例如在兩個(gè)蒸氣/液體接觸裝置之間與蒸氣相 換熱。本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例提供了通過(guò)使塔內(nèi)的第 一 蒸氣相通過(guò)塔內(nèi)的換熱 器以與第一股流交換熱量并在塔內(nèi)產(chǎn)生第二蒸氣相來(lái)在塔內(nèi)進(jìn)行熱交換的 方法。使第二蒸氣相通過(guò)置于換熱器上方的遮護(hù)裝置。該遮護(hù)裝置防止下 降的液體與換熱器接觸。在本發(fā)明的擴(kuò)展實(shí)施例中，在遮護(hù)裝置上方增設(shè)第二換熱器。遮護(hù)裝 置上方的第二蒸氣相中的至少一部分通過(guò)塔內(nèi)的第二換熱器以與第二股流 進(jìn)行熱交換。本發(fā)明的設(shè)備實(shí)施例提供了一種用于與置于塔內(nèi)的換熱器進(jìn)行熱交換 的設(shè)備。該換熱器與塔內(nèi)的一蒸氣相和第一股流流體連通。在換熱器上方 設(shè)置包含隔板的遮護(hù)裝置，該遮護(hù)裝置具有一液體出口和一蒸氣通道。該 蒸氣通道具有在遮護(hù)裝置下方與塔流體連通的蒸氣入口和在遮護(hù)裝置上方 與塔流體連通的蒸氣出口 。遮護(hù)裝置的設(shè)置防止換熱器與下降的液體接觸。


圖1示出本發(fā)明一實(shí)施例的塔的局部側(cè)視圖；圖2是圖1中被圏起的區(qū)域"B"的放大視圖；圖3是沿圖l所示的剖線(xiàn)3-3的截面俯視圖；圖4示出本發(fā)明一實(shí)施例的塔的局部側(cè)視圖；圖5是沿圖4所示的剖線(xiàn)5-5的截面俯視圖；圖6A和6B分別表示本發(fā)明一實(shí)施例的側(cè)剖視圖和俯視圖；圖7A和7B分別表示本發(fā)明一實(shí)施例的側(cè)剖視圖和俯視圖；圖8表示本發(fā)明一實(shí)施例的側(cè)剖視圖；以及圖9A是本發(fā)明一實(shí)施例的俯視圖，圖9B和9C是該實(shí)施例的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的塔可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，也可與其中塔通常用于例如反 應(yīng) 一 一但典型用于在例如各種類(lèi)型的蒸餾塔中分離混合物 一 一的任何應(yīng)用相匹配。參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。這些附圖是不按比例的簡(jiǎn)化示意圖， 僅示出理解本發(fā)明所必須的塔部件。圖1示出具有殼體2的塔l的頂部。第一蒸氣相從最上部蒸氣/液體接 觸裝置34上升并通過(guò)第一換熱器4。該換熱器4也可被描述為間接式換熱 器，其中，彼此進(jìn)行熱交換的流體不直接接觸。塔中的蒸氣/液體接觸裝置 的形式和細(xì)節(jié)對(duì)于本發(fā)明并不重要。因此，它們可以是任何類(lèi)型的塔盤(pán)、 填料，或者是上升的蒸氣和下降的液體在其中相接觸并被分離的其它裝置， 如反應(yīng)區(qū)。在一未示出的實(shí)施例中，第一蒸氣相通過(guò)其它元件如置于最上部蒸氣/液體接觸裝置34和第一換熱器4之間的吸附劑床或催化劑床。在 不包含蒸氣/液體接觸裝置的塔中，液體被引入塔中或在塔中形成的最大水 平高度等于最上部蒸氣/液體接觸裝置34的水平高度。從殼體2延伸有可 選的擋板IO，以引導(dǎo)幾乎全部的第一蒸氣相通過(guò)第一換熱器4。該擋板可 由適于塔內(nèi)運(yùn)行條件的任何合適材料制成。該擋板10可由一件或多件構(gòu)造 成，并可通過(guò)焊接、密封焊、螺栓連接和襯墊(gasketing)等任何常規(guī)的 方法固定于殼體2上和彼此固定。在未示出的另一實(shí)施例中，可除去或設(shè) 置擋板IO,以允許第一蒸氣相的一部分繞過(guò)第一換熱器4.第一股流通過(guò)第一管路6到達(dá)第一換熱器4的入口 ，并以平行的方式 在中空板件內(nèi)部向下流動(dòng)，其流向與通過(guò)板件之間的間隔上升的第一蒸氣 相的流向相反。該第一股流經(jīng)由換熱器4出口流出，并通過(guò)第二管路8。 從第一蒸氣相中凝結(jié)出第一冷凝物，該第一冷凝物從第一換熱器4下降至 最上部蒸氣/液體接觸裝置34，以形成塔的回流的至少一部分。在一未示出 的實(shí)施例中，換熱器4中形成的冷凝物被收集、計(jì)量和/或分布在蒸氣/液體 接觸裝置34上。在一未示出的另一實(shí)施例中，收集的冷凝物被計(jì)量和/或 分配至塔內(nèi)其它部位，并根據(jù)特定的應(yīng)用要求從塔中取出。第一換熱器4產(chǎn)生第二蒸氣相，該第二蒸氣相經(jīng)遮護(hù)裝置12中的蒸氣 通道18通過(guò)遮護(hù)裝置12。該遮護(hù)裝置12包括兩個(gè)隔板14和16,這兩個(gè) 隔板被設(shè)置成限定蒸氣通道18。隔板14可以是大致垂直于塔軸線(xiàn)的平面 部分和大致豎直的筒形壁或筒形部分13的組合。隔板14從殼體2延伸， 并限定構(gòu)成蒸氣入口 17的圓形開(kāi)口 。隔板16可幾乎平行于隔板14的平面 部分，并被示出有一可選的滴水檐15，以防止液體蔓過(guò)隔板16的邊緣并 沿其底部側(cè)通過(guò)蒸氣通道18降落到第一換熱器上。該滴水檐可被認(rèn)為是隔 板16的一部分，并可具有本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的任何適當(dāng)?shù)男螤詈驮O(shè) 計(jì)，以使液體降落到隔板14的平面部分上。蒸氣通道18可包括蒸氣入口 17、筒形壁或筒形部分13和蒸氣出口 19，所述蒸氣入口 17在遮護(hù)裝置12 下方提供與塔的流體連通。所述假想柱形蒸氣出口 19被限定位于隔板14 上方、在隔板16與筒形壁或筒形部分13的上邊緣之間。該蒸氣出口 19 在遮護(hù)裝置12上方提供與塔的流體連通。因此，蒸氣可通過(guò)如箭頭"A" 所示的路徑通過(guò)遮護(hù)裝置12。為使蒸氣通道清楚起見(jiàn)，圖l省略了筒形壁 或筒形部分13的頂部和底部邊緣。圖1示出有用于保持隔板16與隔板14 間隔開(kāi)的四個(gè)支承件中的一個(gè)支承件20。蒸氣入口 17設(shè)置在相當(dāng)于從筒 形壁13的最接近蒸氣通道18的一側(cè)垂直延伸的假想立式筒的內(nèi)部，蒸氣 出口 19設(shè)置在該假想立式筒的外部。因此，在蒸氣入口、蒸氣出口和換熱 器中，沒(méi)有一個(gè)沿豎向?qū)R，從而防止液體與換熱器4接觸。在一個(gè)實(shí)施 例中，蒸氣出口 19的筒形面積比蒸氣入口 17的圓形面積大至少1.5倍。蒸氣通道18的數(shù)量和設(shè)計(jì)的確定必須權(quán)衡具體應(yīng)用目的，例如在保持 蒸氣在遮護(hù)裝置12上方的所需分布的同時(shí)使通過(guò)遮護(hù)裝置12的壓降最小。 類(lèi)似地，隔板的數(shù)量和布置必須根據(jù)具體應(yīng)用和制造與安裝的簡(jiǎn)易性進(jìn)行 確定。隔板可由任何適當(dāng)?shù)牟牧闲纬?，并形成具有任何適當(dāng)?shù)暮穸?。它?可以由單件形成或由加接在一起的多件形成。只要塔盤(pán)允許蒸氣通過(guò)遮護(hù) 裝置并且蒸氣與液體接觸，則也可將塔盤(pán)用作隔板或部分隔板。但是，必 須對(duì)塔盤(pán)進(jìn)行改造或連同另一隔板一起設(shè)置，以防止液體與換熱器4接觸。 在結(jié)合有塔盤(pán)的實(shí)施例中，遮護(hù)裝置提供另一級(jí)蒸氣/液體接觸，在塔的同 一部段中蒸氣相和液相之間進(jìn)行熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。在使各單件加接在一起或?qū)⑵浼咏釉跉んw2上時(shí)，這些單件應(yīng)包含能基本防止液體通過(guò)遮護(hù) 裝置降落到第一換熱器4上的結(jié)構(gòu)或密封件。密封示例包括密封焊或使用 墊片和螺栓。多種支承件如棒狀物、突起件或加接在隔板、殼體或塔內(nèi)其 它元件上的纜索等均可使多個(gè)隔板根據(jù)要求相對(duì)于彼此固定。在遮護(hù)裝置12的上方，第二蒸氣相通過(guò)第二換熱器22,并從該第二 蒸氣相中凝結(jié)出第二冷凝物。類(lèi)似于擋板IO的可選的第二擋板49從殼體 2延伸，以引導(dǎo)幾乎全部的第二蒸氣相通過(guò)第二換熱器22。第二股流通過(guò) 第三管路24到達(dá)第二換熱器22的入口，并在串聯(lián)的中空板件內(nèi)部流動(dòng)通 過(guò)該第二換熱器，其流動(dòng)方向橫向于蒸氣在板件之間上升的方向；該股流
經(jīng)由出口流出該第二換熱器22,并通過(guò)第四管路26。來(lái)自第二換熱器的未 經(jīng)冷凝的殘余蒸氣全部作為頂部蒸氣產(chǎn)品28從塔中排出。第二冷凝物從第二換熱器降落，并被遮護(hù)裝置12的隔板14和16攔截。 在殼體2中設(shè)有遮護(hù)裝置12的液體出口 21,該液體出口 21與用于將液體 移出遮護(hù)裝置12的液體管路30連通。如圖2中"B"部分的放大圖所示， 隔板14的最低部在液體管路30最低部的上方布置成具有重疊38，以使液 體從遮護(hù)裝置12中自由排出。在未示出的實(shí)施例中，所述遮護(hù)裝置可包含 小的滴孔，以確保例如在(液體管路30)關(guān)閉時(shí)排流。但是，通過(guò)滴孔的 任何滴漏將不會(huì)顯著影響換熱器4的運(yùn)行。優(yōu)選地，滴孔不與換熱器4豎 向?qū)R，以防止滴漏液體與換熱器4接觸。液體管路30可包含閥(未示出)， 從而使得被攔截的液體可被導(dǎo)向塔中其它部位，例如圖示的最上部蒸氣/ 液體接觸裝置34，或被作為液體產(chǎn)品32從塔中排出，或根據(jù)需要在這兩 種目的部位之間進(jìn)行分配。管的具有"J"部的液封柱33防止蒸氣向上流 入液體管路。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還熟知其它用于實(shí)現(xiàn)這一目的的裝置 如集液器(liquid trap)。可選地，可從塔中自最上部蒸氣/液體接觸裝置 34提取出液體產(chǎn)品36。在圖1所示的實(shí)施例中，換熱器4和22都是板式冷凝器和/或板式冷 凝器的一部分，蒸氣相經(jīng)過(guò)方向大致豎直的板件上升通過(guò)該冷凝器。優(yōu)選 使用板式換熱器，與其它類(lèi)型的換熱器相比，通?？商峁└蟮膿Q熱系數(shù) 和更大的單位體積表面積，并使得蒸氣相在換熱器板件的暴露表面上的上 升路線(xiàn)比較直，從而降低了流過(guò)換熱器的壓降。兩個(gè)換熱器的具有的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)不是本發(fā)明的要點(diǎn)，并且可顯著變化以 滿(mǎn)足具體應(yīng)用的要求。換熱器的其它合適的幾何結(jié)構(gòu)包括管狀或管殼式； 蒸氣相下降或水平通過(guò)換熱器；順流、逆流或交叉流布置。同樣地，換熱 器的功能也可根據(jù)具體應(yīng)用的要求而改變。例如，可將第一換熱器4設(shè)計(jì) 成用于加熱第一蒸氣相，但是更典型地，該換熱器4是用于產(chǎn)生所需回流 的冷凝器或部分冷凝器，或被設(shè)計(jì)成例如通過(guò)在第一股流中產(chǎn)生用于其它 目的的水蒸汽或用于與處理流進(jìn)行熱結(jié)合的水蒸汽來(lái)減少裝置總數(shù)量?？?br> 將第二換熱器22設(shè)計(jì)成用于增加產(chǎn)品回收量或滿(mǎn)足頂部蒸氣產(chǎn)品的各種 產(chǎn)品規(guī)范，如所需的存儲(chǔ)溫度或純度規(guī)范。圖3示出遮護(hù)裝置12在第一換熱器4上方的布置。該圖示出隔板14 和16下方的第一換熱器4的輪廓。該圖示出這些隔板可如何重疊，以通過(guò) 攔截塔中下降的液體并引導(dǎo)該液體通過(guò)液體出口到達(dá)液體管路30來(lái)遮蔽 至換熱器4的豎直通道。如上所述，支承件20使隔板16與豎直的筒形部 分13的頂部間隔開(kāi)。該支承件20將隔板14的平面部分加接在隔板16的 底部側(cè)上?？蛇x的滴水檐示出為15。在未示出的其它實(shí)施例中，用于隔板 16的支承件可從隔板16的頂側(cè)和/或邊緣延伸至殼體2和/或塔內(nèi)部件。在未示出的另一實(shí)施例中，隔板16可包括多個(gè)大致平行的間隔開(kāi)的 "V"槽，這些"V"槽重疊成基本覆蓋蒸氣通道18，從而攔截下降的液 體并將其沿邊側(cè)導(dǎo)向殼體2以降落至隔板14的平面部分，同時(shí)在"V"槽 間提供更直的蒸氣上升路徑。該布置適于低壓降情況下的應(yīng)用。圖4和圖5示出本發(fā)明的位于塔1中兩個(gè)蒸氣/液體接觸裝置之間的實(shí) 施例，所述塔1具有殼體2。在圖4中與圖1中相應(yīng)元件構(gòu)造不同的元件 以相應(yīng)數(shù)字加""，的方式標(biāo)識(shí)。第一蒸氣相從較低的蒸氣/液體接觸裝置 50上升并通過(guò)換熱器4'。如前所述，蒸氣/液體接觸裝置和換熱器的具體 形式和細(xì)節(jié)不是本發(fā)明的要點(diǎn)。第一股流通過(guò)第一管路6到達(dá)第一換熱器4'的入口 ，順流于上升通過(guò) 各板件之間的間隔的第一蒸氣相在中空板件內(nèi)以平行的方式向上流動(dòng)，經(jīng) 由一出口流出第一換熱器4'，并通過(guò)第二管路8，以根據(jù)需要加熱或冷卻 第一蒸氣相。如果換熱器4'是用于從第一蒸氣相凝結(jié)出冷凝物的冷凝器或 部分冷凝器，則冷凝物將降落至較低的蒸氣/液體接觸裝置50。第一換熱器4'產(chǎn)生第二蒸氣相，該第二蒸氣相在遮護(hù)裝置12'的蒸氣 通道18'中通過(guò)該遮護(hù)裝置12'。在另一實(shí)施例中(未示出)，從較低的蒸 氣/液體接觸裝置上升的一些蒸氣繞過(guò)換熱器4'，同樣也經(jīng)過(guò)遮護(hù)裝置12'。 該遮護(hù)裝置12'包括兩個(gè)傾斜的隔板14'和16',它們與殼體2的內(nèi)表面共 同限定了蒸氣通道18'。隔板14'和16'可具有用于排流的豎直分量和用于 遮護(hù)的水平分量。隔板14'包括一傾斜的平面部分和一可選的豎直壁13'， 該豎直壁13'與殼體2內(nèi)表面一起限定了一弦。蒸氣通道18'在隔板14'的 傾斜平面部分的似弦的上邊緣和殼體2的彎曲內(nèi)表面之間具有一蒸氣入口 17',并具有限定在隔板16'與豎直壁13'的上邊緣之間的矩形蒸氣出口 19'。 因此，蒸氣按箭頭"A"所示路徑流動(dòng)通過(guò)遮護(hù)裝置。按上文所述構(gòu)造隔 板14'和16'并將其加接到殼體上。使隔板14'和16'根據(jù)需要形成角度和重 疊，以保護(hù)換熱器使其不與下降的液體接觸?？蛇x的豎直部分13'進(jìn)一步防 止液體降落通過(guò)蒸氣通道18'并與換熱器接觸。隔板14'和16'攔截從較高的蒸氣/液體接觸裝置51降下的液體。在隔 板14'的最低邊緣和殼體2的內(nèi)表面上加接有壁35的頂部部分，以限定遮 護(hù)裝置12'的液體出口 21'。壁35從隔板14'向下延伸，以與殼體2共同限 定液體管路30'。因此，液體從遮護(hù)裝置自由排出通過(guò)液體出口 21'到達(dá)液 體管路30'。如圖所示，液體管路30'引導(dǎo)被攔截的液體到達(dá)較低的蒸氣/ 液體接觸裝置50，或經(jīng)由未示出的分液裝置到達(dá)塔內(nèi)其它部位。集液器40 提供液體密封，以防止蒸氣向上流向液體管路。在其它未示出的實(shí)施例中， 液體出口 2r和液體管路30'可有分支和/或具有另外的出口和管路，以將被 攔截的液體輸送至塔內(nèi)和/或塔外的多個(gè)目的地。圖5示出遮護(hù)裝置12'在換熱器4'上方的布置，其中示出在隔板14'和 16'下方的換熱器4'的輪廓。圖6-9示出另外的關(guān)于遮護(hù)裝置的布置的非限制性示例，即可實(shí)際無(wú) 限變型的示例，所述遮護(hù)裝置將保護(hù)第 一換熱器使其不與下降的液體接觸， 并為上升的蒸氣提供蒸氣通道。換熱器(未示出)將在這些遮護(hù)裝置下方 占據(jù)塔的大的橫斷面積。在圖6-9所示的實(shí)施例中，在蒸氣入口、蒸氣出 口和換熱器中至少一個(gè)不豎直對(duì)齊，以防止液體與換熱器接觸。如果在某 應(yīng)用中所使用的換熱器僅占據(jù)塔中較小的橫斷面積，那么就很容易設(shè)置同 樣遮護(hù)該換熱器的遮護(hù)裝置，例如在分壁式塔中。圖6、 7、 8和9中與其 它圖中對(duì)應(yīng)元件構(gòu)造不同的元件分別用"a" 、 "b" 、 "c，，和"d"標(biāo)識(shí)。圖6A和6B將隔板16a表示為覆蓋隔板14a中的矩形蒸氣入口 17a的ii 矩形平面部，該隔板在周邊處向下折角以使被攔截的液體發(fā)生轉(zhuǎn)向而落至隔板14a上?？蓪⒂糜诟舭?6a的支承件20a加接到隔板14a的豎直部分 13a上。隔板14a具有Ji^液溝(liquid retention trench) 44。在殼體2的同 時(shí)形成貯液溝44的邊界的部段中設(shè)有液體出口 21a。在另一未示出的實(shí)施 例中，貯液溝從隔板14a的似弦的邊緣向下傾斜。圖7A和7B所示的隔板14b具有圍繞其整個(gè)周長(zhǎng)的貯液溝44b，該貯 液溝44b由殼體2的內(nèi)表面部分地限定。隔板14b覆蓋了塔的除蒸氣入口 17b和液體出口 21b外的整個(gè)橫斷面積。形式為帶彎折的管的隔板16b覆 蓋蒸氣入口 17b以使下降的液體發(fā)生偏轉(zhuǎn)而落至隔板14b上?？衫谜魵?出口 19b處的另一彎折或突起部25進(jìn)一步提供液體遮護(hù)。貯液溝44b底 部的四個(gè)液體出口 21b提供了與液體管路30b的流體連通。液體管路30b 在阻止液體與未示出的換熱器接觸的同時(shí)將液體導(dǎo)向殼體內(nèi)和/或殼體外 部的其它部位。當(dāng)液體管路與蒸氣空間流體連通時(shí)，利用例如"J"部或集 液器的液體密封以阻止蒸氣向上流向液體管路30b。圖8示出一單隔板14c,該隔板14c完全覆蓋塔的橫斷面積，以通過(guò) 攔截下降的液體和將其導(dǎo)向液體出口 21c來(lái)遮護(hù)下方的未示出的換熱器。 殼體2中的蒸氣入口 17c在遮護(hù)裝置下方提供了與塔的流體連通，殼體2 中的蒸氣出口 19c在遮護(hù)裝置上方提供了與塔的流體連通。因此，遮護(hù)裝 置包括位于殼體2外部的蒸氣通道18c。對(duì)于具體的應(yīng)用，可根據(jù)需要調(diào) 整隔板14c的坡度——如果坡度存在——和隔板14c上方的蒸氣出口 19c 的高度。液體出口 21c最低處的水平高度位于蒸氣出口 19c最低處的水平 高度的下方，從而提供了用于使液體不流入蒸氣通道18c而從遮護(hù)裝置排 出的路徑。殼體2在蒸氣入口 17c和蒸氣出口 19c之間的部分設(shè)有第二隔 板13c。與之前的附圖相比，先前附圖中的隔板的邊緣用單實(shí)線(xiàn)表示，而圖9A、 9B和9C用兩條線(xiàn)表示隔板的邊緣或隔板的局部，每條線(xiàn)表示一側(cè)。矩形 蒸氣入口 17d在隔板14d中包括一開(kāi)口 ，該隔板14包含橫斷面積為矩形 的豎直管路13d，該豎直管路13d部分地限定了由四側(cè)限制成的蒸氣通道 18d。隔板16d覆蓋管路13d的上部邊緣。加接在管路13d較長(zhǎng)側(cè)上的兩 個(gè)支承件20d使得隔板16d與管路13d相間隔。隔板16d還通過(guò)加接在管 路13d的較短側(cè)上的兩個(gè)較短的端板45進(jìn)行支撐，并與管路13d間隔開(kāi) 來(lái)。隔板16d的每一較長(zhǎng)側(cè)都具有從隔板16d的頂部平面向上延伸的壁46， 以形成一槽，從而使得被隔板16d攔截的液體被引導(dǎo)至隔板14d的平面部 分，并通過(guò)較短的端板45防止該液體進(jìn)入蒸氣通道18d。所示的蒸氣出口 19d位于管路13d的兩較長(zhǎng)側(cè)。
權(quán)利要求
1. 一種在塔內(nèi)進(jìn)行熱交換的方法，包括使從塔內(nèi)的蒸氣/液體接觸裝置上升的第 一蒸氣相通過(guò)塔內(nèi)的換熱器， 以與第一股流進(jìn)行換熱，該換熱器生成塔內(nèi)第二蒸氣相；使第二蒸氣相通過(guò)遮護(hù)裝置；該遮護(hù)裝置^c置于所述換熱器的上方， 并防止下降的液體與所述換熱器接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述第一蒸氣相上升 通過(guò)的換熱器是第一間接式換熱器；所述第二蒸氣相中的至少一部分在所 述遮護(hù)裝置上方通過(guò)塔內(nèi)的第二換熱器，以與第二股流進(jìn)行換熱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括將從所述遮護(hù)裝置下降的液體中的至少一部分送至塔內(nèi)的其它部位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述換熱器使第一蒸氣相產(chǎn)生出冷凝物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括收集所述冷凝 物中的至少一部分并將該部分冷凝物移至塔外。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將所述遮護(hù)裝置 和其中所述第一蒸氣相上升通過(guò)的換熱器置于兩個(gè)蒸氣/液體接觸裝置之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，每一個(gè)換熱器都 位于最上部蒸氣/液體接觸裝置的上方。
8. —種用于在塔內(nèi)進(jìn)行熱交換的設(shè)備，包括置于塔(1)內(nèi)部并產(chǎn)生蒸氣相的蒸氣/液體接觸裝置(34);置于塔(1)內(nèi)部、位于所述蒸氣/液體接觸裝置(34)上方的換熱器 (4)，該換熱器(4)與塔(1)內(nèi)的蒸氣相和第一股流流體連通；置于所述換熱器上方的遮護(hù)裝置(12),該遮護(hù)裝置具有一液體出口 (21)和一蒸氣通道，該蒸氣通道(18)具有在遮護(hù)裝置(12)下方與塔 (1)流體連通的蒸氣入口 (17)和在遮護(hù)裝置(18)上方與塔(1)流體 連通的蒸氣出口 (19)，該遮護(hù)裝置包括隔板(14， 16);以及該設(shè)備設(shè)置用于保護(hù)換熱器(4 )以防止該換熱器與下降的液體接觸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述遮護(hù)裝置(12) 包括至少兩個(gè)隔板(14， 16)，隔板中的至少一個(gè)(14)限定所述蒸氣入 口 (17)，而隔板中的至少一個(gè)(16)限定所述蒸氣出口 (19),所述遮 護(hù)裝置(12 )被設(shè)置成使得液體出口 ( 21)的最低部分位于所述蒸氣出口(19)的最低部分的下方。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于，還包括置于塔(1) 內(nèi)位于遮護(hù)裝置(12)上方的第二換熱器(22);該第二換熱器(22)與 塔(1)內(nèi)的第二蒸氣相和第二股流流體連通。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于，所述換熱器(4) 為間接式換熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于在塔中進(jìn)行熱交換的方法和設(shè)備，其通過(guò)使第一蒸氣相通過(guò)塔內(nèi)換熱器(4)而與第一股流進(jìn)行換熱，并產(chǎn)生塔內(nèi)第二蒸氣相。使該第二蒸氣相通過(guò)置于換熱器(4)上方的遮護(hù)裝置(12)，該遮護(hù)裝置(12)防止下降的液體與換熱器(4)接觸?？蓪⒃撜谧o(hù)裝置(12)置于兩個(gè)塔內(nèi)換熱器(4，22)之間。
文檔編號(hào)B01F3/04GK101146599SQ200580049228
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日
發(fā)明者C·P·塔加莫利拉, F·J·奧德里斯科爾 申請(qǐng)人:環(huán)球油品公司