專利名稱：帶有溢流堰的彎折連通槽式液體分布器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工塔內(nèi)件設(shè)備，特別涉及一種帶有溢流堰的一級(jí)槽彎折連通的槽式液體分布器。
背景技術(shù)：
填料塔是非常重要的氣液傳質(zhì)設(shè)備，具有分離效率高、通量大、壓降低、持液量小等優(yōu)點(diǎn)，并且在真空操作、熱敏物系的分離和節(jié)能等方面具有優(yōu)越性，所以在化工、煉油、輕工、制藥以及原子能工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。均勻分布的液體分布器是充分發(fā)揮填料塔內(nèi)填料性能的前提條件，液體沒有良好的初始分布，會(huì)造成填料塔效率及產(chǎn)品質(zhì)量大幅下降。因此，作為填料塔內(nèi)的重要部件，要求液體分布器具有良好的分布性能。液體分布器一般位于填料的頂部，將進(jìn)塔液相物料以及回流液體均勻分布于整個(gè)的塔橫截面上，形成液體的初始分布，使得液相能夠均勻的噴灑在填料層頂部表面，為塔內(nèi)氣液相接觸提供較大的接觸面積，從而使填料的效率得到充分的發(fā)揮。液體分布器有多種多樣的結(jié)構(gòu)形式，包括噴嘴式、排管式等壓力型液體分布器和槽式、盤式等重力型液體分布器。槽式液體分布器是填料塔中應(yīng)用最廣的一種分布器，是一種典型的重力型液體分布器，主要由多個(gè)互相平行、保持一定間距布置于塔內(nèi)的分布槽組成。氣體自下而上穿過槽間空隙流動(dòng)；液體通過分布槽上的布液孔均勻的淋降到填料層上面。槽式液體分布器具有氣相阻力低，液體負(fù)荷大，防堵性較好的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)液體分布次數(shù)可以將其分成一級(jí)槽式分布器、二級(jí)槽式分布器和多級(jí)槽式分布器。二級(jí)槽式液體分布器一般由主槽(一級(jí)槽)和多個(gè)具有一定間距、平行布置于塔內(nèi)的分槽(二級(jí)槽)組成?；亓饕汉瓦M(jìn)料液體由進(jìn)料管流入一級(jí)槽，一級(jí)槽將其分配到各個(gè)二級(jí)槽中，再由二級(jí)槽實(shí)現(xiàn)整個(gè)塔截面的液體均勻分布。為了保證槽式液體分布器的分布質(zhì)量，除了要求二級(jí)槽有足夠的分布點(diǎn)密度之夕卜，還要保證各個(gè)分布點(diǎn)具有相同的流量，因此要求各個(gè)槽內(nèi)液位高度相同，保證各個(gè)二級(jí)槽處于同一個(gè)水平面上；一級(jí)槽液體分配要均勻；安裝時(shí)要保持各個(gè)槽體的足夠的水平度，以免形成槽體兩端過大的液面落差。傳統(tǒng)槽式液體分布器的一級(jí)槽為矩形截面的敞開式結(jié)構(gòu)，其底板開設(shè)布液孔，經(jīng)布液孔流入二級(jí)槽內(nèi)，很難保證二級(jí)槽內(nèi)的液體徑向流動(dòng)距離相等，影響了液體的均勻分布；此外，傳統(tǒng)槽式液體分布器是由進(jìn)料管噴淋下來的液體經(jīng)過垂直的導(dǎo)液管直接進(jìn)入一級(jí)槽中，導(dǎo)液管噴出的液體對(duì)一級(jí)槽液面有很強(qiáng)的沖擊力，很難保證一級(jí)槽液位高度一致，在一級(jí)槽布液孔周圍易形成滯留點(diǎn)，使得一級(jí)槽液流分布不均，直接影響二級(jí)槽液流分布。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服上述傳統(tǒng)槽式液體分布器存在的不足，提供一種帶有溢流堰的一級(jí)槽彎折連通的新型液體分布器。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種帶有溢流堰的彎折連通槽式液體分布器，包括進(jìn)料管1、導(dǎo)液管2、一級(jí)槽3、一級(jí)槽溢流堰4、二級(jí)槽5、一級(jí)槽連通器9組成，導(dǎo)液管2呈0°飛0°傾斜角度，一級(jí)槽由多個(gè)平行及彎折的分布槽組成，一級(jí)槽內(nèi)設(shè)置溢流堰4，溢流堰4將一級(jí)槽3分成積液區(qū)和布液區(qū)，兩部分區(qū)域比例為1: 2，布液區(qū)底部開布液孔7;—級(jí)槽之間通過連通器連通；二級(jí)槽側(cè)壁上部開溢流孔10，二級(jí)槽側(cè)壁下部設(shè)置有分布孔6。所述的連通器是一個(gè)環(huán)路彎折全連通；或是多個(gè)槽通過連通器連通，其中間為平行長方形槽，外側(cè)為帶有彎折的多邊形槽。所述的二級(jí)槽為平底方槽或者尖底槽，多個(gè)槽相互獨(dú)立。一級(jí)槽3底部的布液孔7是圓孔或是其他形式孔，一級(jí)槽布液孔7的數(shù)量及孔徑與二級(jí)槽5對(duì)應(yīng)設(shè)置。一級(jí)槽3側(cè)壁上部開設(shè)溢流孔8，溢流孔8是圓孔、橢圓孔、方孔或三角孔的形式。所述的二級(jí)槽5的分布孔6是圓孔或三角形。所述的二級(jí)槽側(cè)壁上部開設(shè)溢流孔10是圓孔、橢圓孔、方孔或三角孔的形式。在一級(jí)槽加設(shè)溢流堰，將一級(jí)槽分割成積液區(qū)與布液區(qū)，進(jìn)料管中液體經(jīng)導(dǎo)液管分布到一級(jí)槽的積液區(qū)，經(jīng)溢流堰流入布液區(qū)，緩解了一級(jí)槽布液區(qū)的液面波動(dòng)問題，使得一級(jí)槽液體分布更均勻，全連通式一級(jí)槽由傳統(tǒng)的長方形槽變?yōu)閹в袕澱鄣亩噙呅尾郏沟枚?jí)槽徑向流量分布均等，避免流體流經(jīng)路徑長度不等，導(dǎo)致二級(jí)槽一側(cè)流量過大，一側(cè)過小的問題，改善了一級(jí)槽到二級(jí)槽分布均勻性。進(jìn)料管I中的液體通過導(dǎo)液管2流入到一級(jí)槽3的積液區(qū)，導(dǎo)液管2呈0° "60°傾斜角度，角度依據(jù)流量及溢流堰4位置確定。一級(jí)槽3設(shè)置有溢流堰4，將一級(jí)槽3分成積液區(qū)和布液區(qū)，兩部分區(qū)域比例為I: 2，布液區(qū)底部開布液孔。進(jìn)料管中液體由導(dǎo)液管導(dǎo)入一級(jí)槽3積液區(qū)，流體通過溢流堰4流入一級(jí)槽布液區(qū)，可極大消除導(dǎo)液管噴出液體對(duì)一級(jí)槽液面波動(dòng)的影響，布液區(qū)液面平穩(wěn)，液體通過一級(jí)槽布液區(qū)底部的布液孔7分布到二級(jí)槽5中。這種設(shè)計(jì)的一級(jí)槽3消除了大尺度不良分布，從而保證了進(jìn)入二級(jí)槽5液體分布的均勻性。一級(jí)槽底板中間某處位置設(shè)置溢流堰4 (帶齒形堰，齒形堰可進(jìn)一步消除液面波動(dòng)的影響)，，一級(jí)槽溢流堰4將一級(jí)槽分成1/3 (無布液孔)及2/3 (有布液孔)的兩部分區(qū)域。平穩(wěn)后的液體通過溢流堰的齒形堰導(dǎo)流入一級(jí)槽有底部布液孔的區(qū)域，由于此區(qū)域液面沒有受到導(dǎo)液管4液體的直接沖擊，液面相對(duì)平穩(wěn)很多。平穩(wěn)液體通過一級(jí)槽布液孔分布到下方相應(yīng)的二級(jí)槽5中。這種一級(jí)槽設(shè)計(jì)消除了大尺度不良分布，從而保證了一級(jí)槽液體分布的均勻性。 一級(jí)槽3為長方形及帶折彎的多邊形槽，一級(jí)槽3為全連通槽，全連通的形式可以是多邊形全連通，也可以是多個(gè)槽通過連通器9連通。一級(jí)槽3的全連通結(jié)構(gòu)能夠消除液面落差及偏流，保證槽內(nèi)液面的水平度。一級(jí)槽連通器9是連通槽或者連通管，一級(jí)槽3之間通過連通器9兩兩連通或全部連通。一級(jí)槽3底部開有布液孔7，布液孔7可以是圓孔或是其他形狀的孔。在一級(jí)槽3側(cè)壁上部可以開設(shè)溢流孔4，以增加分布器的操作彈性，溢流孔4可以是圓孔、橢圓孔、方孔或三角孔等多種形式。二級(jí)槽5可以為平底方槽或者尖底槽，二級(jí)槽5側(cè)壁下部開有適當(dāng)大小的液體分布孔6，二級(jí)槽分布孔6是圓孔或三角形孔。二級(jí)槽5側(cè)壁上部開設(shè)溢流孔10。溢流孔10可以是圓孔、橢圓孔、方孔或三角孔等多種形式。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:采用一級(jí)管式分布和兩級(jí)槽式分布，在一級(jí)槽3內(nèi)設(shè)置溢流堰4，將一級(jí)槽3分割成積液區(qū)和布液區(qū)，流體經(jīng)導(dǎo)液管2導(dǎo)入一級(jí)槽3的積液區(qū)，積液區(qū)的液體越過溢流堰4，流入布液區(qū)，緩解了導(dǎo)液管2噴出液體造成的液面波動(dòng)，布液區(qū)平穩(wěn)的液體經(jīng)槽底部布液孔7，分布到二級(jí)槽5中。這種設(shè)計(jì)消除了一級(jí)槽大尺度的不良分布，從而保證進(jìn)入二級(jí)槽5液體分布的均勻性。一級(jí)槽3為全連通槽，設(shè)置彎折槽，彎折部位保證一級(jí)槽3液體進(jìn)入二級(jí)槽5后，兩側(cè)流動(dòng)距離大致相等，兩側(cè)流量基本一致，既保證多點(diǎn)分布均勻的要求，又保證長周期運(yùn)行的工程要求。


圖1帶有溢流堰的槽式液體分布器三維圖；圖2帶有溢流堰的槽式液體分布器側(cè)視圖；圖3帶兩根一級(jí)槽液體分布器俯視圖；圖4帶四根一級(jí)槽液體分布器俯視圖；其中:1_進(jìn)料管；2_導(dǎo)液管；3_—級(jí)槽；4_一級(jí)槽溢流堰；5_二級(jí)槽；6_二級(jí)槽分布孔；7_ —級(jí)槽布液孔；8_ —級(jí)槽溢流孔；9_ 一級(jí)槽連通器；10_ 二級(jí)槽溢流孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:實(shí)施例1如圖1和圖2所示，本發(fā)明的帶有溢流堰的彎折連通槽式液體分布器，主要由一級(jí)槽3和二級(jí)槽5構(gòu)成，一級(jí)槽3為全連通槽，全連通的形式是多邊形全連通。一級(jí)槽設(shè)置有溢流堰4，液體經(jīng)過導(dǎo)流通過一級(jí)槽底部的布液孔7流入二級(jí)槽5，一級(jí)槽布液孔7位置與二級(jí)槽5對(duì)應(yīng)，二級(jí)槽5側(cè)壁下部開有分布孔6。包括進(jìn)料管1、導(dǎo)液管2、一級(jí)槽3、一級(jí)槽溢流堰4、二級(jí)槽5、一級(jí)槽連通器9組成，導(dǎo)液管呈0°飛0°傾斜角度，角度依據(jù)流量及溢流堰位置確定，將進(jìn)料管中的液體導(dǎo)入到一級(jí)槽中，一級(jí)槽由多個(gè)平行及彎折的分布槽組成，一級(jí)槽之間通過連通器連通，二級(jí)槽由多個(gè)平行的分布槽組成，一級(jí)槽內(nèi)設(shè)置溢流堰4，一級(jí)槽底部開布液孔7，二級(jí)槽側(cè)壁上部開溢流孔10。對(duì)于帶兩根一級(jí)槽的液體分布器，一級(jí)槽的彎折連通為環(huán)路彎折全連通形式，如圖3所示。一級(jí)槽3內(nèi)設(shè)置溢流堰4，將一級(jí)槽3分割成積液區(qū)和布液區(qū)，進(jìn)料管I中液體，經(jīng)導(dǎo)液管2流入一級(jí)槽3的積液區(qū)，積液區(qū)的液體越過溢流堰4，流入布液區(qū)，緩解了導(dǎo)液管2噴出液體造成一級(jí)槽液面的波動(dòng)，布液區(qū)平穩(wěn)的液體經(jīng)槽底部布液孔7，分布到二級(jí)槽5中。液體從一級(jí)槽3底部布液孔7流入二級(jí)槽5中，并在二級(jí)槽5中形成一定的液位，在重力作用下，液體經(jīng)過二級(jí)槽分布孔6流出。
當(dāng)液體負(fù)荷過大，液體由一級(jí)槽溢流孔8流出，形成液體經(jīng)過分布器的初始分配。溢流堰4的高度保證液體順利溢流并形成均勻線性分布為宜。導(dǎo)液管2傾斜角度與一級(jí)槽溢流堰4的位置有關(guān)，保證導(dǎo)液管2的液體剛好進(jìn)入一級(jí)槽積液區(qū)，導(dǎo)液管的長度保證在一級(jí)槽溢流孔8以下。一級(jí)槽的彎折全連通，彎折程度保證一級(jí)槽液體進(jìn)入二級(jí)槽后，兩側(cè)流動(dòng)距離大致相等，左右兩側(cè)流量基本一致。實(shí)施例2如圖1及圖4所示，本發(fā)明的帶有溢流堰的彎折連通槽式液體分布器，主要由一級(jí)槽3和二級(jí)槽5構(gòu)成，一級(jí)槽3為帶有彎折的連通槽，通過連通器9兩兩連通或全部連通。一級(jí)槽3設(shè)置有溢流堰4，液體經(jīng)過一級(jí)槽底部的布液孔7流入二級(jí)槽，開孔位置與二級(jí)槽相對(duì)應(yīng)，二級(jí)槽側(cè)壁下部開有分布孔6。對(duì)于帶四根一級(jí)槽的液體分布器，一級(jí)槽包括長方形槽及中間帶有彎折的多邊形槽，一級(jí)槽為全連通槽。一級(jí)槽3內(nèi)設(shè)置溢流堰4，將一級(jí)槽3分割成積液區(qū)和布液區(qū)，進(jìn)料管I中液體，經(jīng)導(dǎo)液管2流入一級(jí)槽3的積液區(qū)，積液區(qū)的液體越過溢流堰4，流入布液區(qū)，緩解了導(dǎo)液管2噴出液體造成一級(jí)槽液面的波動(dòng)，布液區(qū)平穩(wěn)的液體經(jīng)槽底部布液孔7，分布到二級(jí)槽5中。從一級(jí)槽3底部流下的液體進(jìn)入二級(jí)槽5中，并在二級(jí)槽5中形成一定的液位，在重力作用下，液體經(jīng)過二級(jí)槽分布孔6流出。當(dāng)液體負(fù)荷過大，液體由一級(jí)槽溢流孔8流出，形成液體經(jīng)過分布器的初始分配。溢流堰4的高度保證液體順利溢流并形成均勻線性分布為宜。導(dǎo)液管2傾斜角度與一級(jí)槽溢流堰4的位置有關(guān)，保證導(dǎo)液管2的液體剛好進(jìn)入一級(jí)槽積液區(qū)，導(dǎo)液管的長度保證在一級(jí)槽溢流孔8以下。一級(jí)槽3的彎折全連通，彎折程度保證一級(jí)槽3液體進(jìn)入二級(jí)槽5后，兩側(cè)流動(dòng)距離大致相等，左右兩側(cè)流量基本一致。帶有溢流堰的彎折全連通槽式液體分布器，既適用帶二根一級(jí)槽的液體分布器和帶四根一級(jí)槽的液體分布器，也適用于僅一根一級(jí)槽的液體分布器。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明布液均勻，結(jié)構(gòu)簡單，制造安裝簡便，一級(jí)槽內(nèi)可保持一定的平穩(wěn)液位，從而保證了全塔截面的總體分布均勻；一級(jí)槽彎折全連通，保證一級(jí)槽液體進(jìn)入二級(jí)槽后，兩側(cè)流動(dòng)距離大致相等，左右兩側(cè)流量基本一致，從而使液體分布均勻。以工程應(yīng)用直徑08.2m大型減壓塔塔內(nèi)槽式液體分布器為例，相同負(fù)荷下，目前應(yīng)用的槽式液體分布器，一級(jí)槽液位偏差8_，二級(jí)槽液位偏差12_ ;而應(yīng)用本發(fā)明的帶有溢流堰的彎折連通槽式液體分布器,一級(jí)槽液位偏差2_，二級(jí)槽液位偏差2_。應(yīng)用本發(fā)明大幅提高了槽式液體分布器液體分布的均勻性本發(fā)明提出的帶有溢流堰的彎折連通槽式液體分布器，已通過較佳實(shí)施例子進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的結(jié)構(gòu)和設(shè)備進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)本技術(shù)發(fā)明。特別需要指出的是，所有相似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種帶有溢流堰的彎折連通槽式液體分布器，包括進(jìn)料管(I)、導(dǎo)液管(2)、一級(jí)槽(3)、一級(jí)槽溢流堰(4)、二級(jí)槽(5)、一級(jí)槽連通器(9)組成，其特征是:導(dǎo)液管(2)呈0°飛0°傾斜角度，一級(jí)槽由多個(gè)平行及彎折的分布槽組成，一級(jí)槽內(nèi)設(shè)置溢流堰(4)，溢流堰(4)將一級(jí)槽(3)分成積液區(qū)和布液區(qū)，兩部分區(qū)域比例為1: 2，布液區(qū)底部開布液孔(7);—級(jí)槽之間通過連通器連通；二級(jí)槽側(cè)壁上部開溢流孔(10)，二級(jí)槽側(cè)壁下部設(shè)置有分布孔(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的分布器，其特征是所述的連通器是一個(gè)環(huán)路彎折全連通；或是多個(gè)槽通過連通器連通，其中間為平行長方形槽，外側(cè)為帶有彎折的多邊形槽。
3.如權(quán)利要求1所述的分布器，其特征是所述的二級(jí)槽為平底方槽或者尖底槽，多個(gè)槽相互獨(dú)立。
4.如權(quán)利要求1所述的分布器，其特征是一級(jí)槽(3)底部的布液孔(7)是圓孔或是其他形式孔，一級(jí)槽布液孔的數(shù)量及孔徑與二級(jí)槽(5)對(duì)應(yīng)設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的分布器，其特征是一級(jí)槽(3)側(cè)壁上部開設(shè)溢流孔(8)，溢流孔(8)是圓孔、橢圓孔、方孔或三角孔的多種形式。
6.如權(quán)利要求1所述的分布器，其特征是所述的二級(jí)槽(5)的分布孔(6)是圓孔或三角形。
7.如權(quán)利要求1所述的分布器，其特征是所述的二級(jí)槽側(cè)壁上部開設(shè)溢流孔(10)是圓孔、橢圓孔、方孔或三角孔的形式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有溢流堰的彎折連通槽式液體分布器，從上到下包括進(jìn)料管、導(dǎo)液管、一級(jí)槽、一級(jí)槽溢流堰、二級(jí)槽。在一級(jí)槽加設(shè)溢流堰，將一級(jí)槽分割成積液區(qū)與布液區(qū)，進(jìn)料管中液體經(jīng)導(dǎo)液管分布到一級(jí)槽的積液區(qū)，經(jīng)溢流堰流入布液區(qū)，可極大消除導(dǎo)液管噴出液體對(duì)一級(jí)槽液面波動(dòng)的影響，布液區(qū)液面平穩(wěn)，這種設(shè)計(jì)的一級(jí)槽消除了大尺度不良分布，從而保證了進(jìn)入二級(jí)槽液體分布的均勻性。一級(jí)槽為全連通槽，設(shè)置彎折槽，彎折部位保證一級(jí)槽液體進(jìn)入二級(jí)槽后，兩側(cè)流動(dòng)距離大致相等，流量基本一致，既保證多點(diǎn)分布均勻的要求，又保證長周期運(yùn)行的工程要求。
文檔編號(hào)B01J19/00GK103100364SQ20131005852
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者張呂鴻, 劉登峰, 姜斌, 范振魯, 董福春, 羅銘芳, 李尤, 李學(xué)剛, 秦玉波, 郝麗 申請(qǐng)人:天津大學(xué)