專利名稱：旋轉浮閥塔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種浮閥塔。
背景技術：
浮閥塔板具有操作彈性大，霧沫夾帶量小，漏液少，處理能力大，傳質效率高的優點，在化學工業、石油工業、制藥工業中廣泛應用。目前，工業生產中通常使用的是圓型浮閥塔板和條形浮閥塔板。圓型浮閥塔板在操作過程中，氣流從浮閥四周向外噴射，板上液相返混大，降低塔板傳質效率。條形浮閥在操作過程中，氣流從條形浮閥與閥孔形成的側孔中以與液流方向成90°角或小于90°角的方向噴出。為了降低板上液面落差，提高塔板傳質效率，還出現了各種各樣導向液流的浮閥，如導向浮閥、梯形浮閥、箭形浮閥、對稱四邊形浮閥、ADV浮閥等等，在一定操作范圍內表現出優良的流體力學和傳質性能。但這些浮閥塔板都存在著如下問題I.以上浮閥塔板在氣流從閥孔向外噴射的過程中，相鄰浮閥的閥孔中噴出的氣流發生對沖現象。對沖氣流不僅使塔板上的液體向上飛濺，增大霧沫夾帶，而且會將液體吹入相鄰浮閥的閥孔形成漏液，增大漏液量，減小塔板的處理能力和操作彈性，降低塔板的傳質效率。2.以上浮閥由于閥蓋較大，氣體從閥孔噴出的過程導致閥蓋上方的液層氣含率較低，而兩浮閥中間的液層中氣含率較高，泡沫層不穩定，增大霧沫夾帶，降低塔板處理能力， 泡沫層氣含率不均勻還會減少氣液接觸比表面積，降低塔板傳質效率。3.以上浮閥的氣流是定向噴出的，容易形成傳質死區。
實用新型內容為了克服現有技術中浮閥塔的處理效率不理想、泡沫層氣含率不均勻、容易形成傳質死區的不足，本實用新型提供一種傳質效率高、泡沫層氣含率均勻、通量很大的浮閥 +
+R ο本實用新型所述的旋轉浮閥塔包括直立塔，所述的直立塔內以此設置有塔板，所述的直立塔的頂部設有氣體排出口，底部設有液體排出口 ；液體供給管線引入最上方的塔板的上游端，降液管將液體由一較高的塔板的下游端引向相鄰的較低塔板的上游端，氣體供給管線將氣體引入最底部的塔板下方；每塊所述的塔板上有一個用于接受來自降液管的液體受液區、用于傳質接觸的鼓泡區，其特征在于在所述的鼓泡區內開設有閥孔，所述的閥孔內裝有旋轉閥，所述的旋轉閥包括用于在垂直方向阻擋氣流的閥蓋、伸進所述的閥孔的閥腿，所述的閥腿的上部連接所述的閥蓋，所述的閥腿的下部設有用于扣合在所述的閥孔的周邊的扣合件；所述的閥蓋上設有用于改變氣流水平流向的導流件。進一步，所述的導流件是設置在所述的閥蓋上的翅片，所述的翅片與所述的閥蓋的旋轉中心呈切向排列。或者，所述的導流件是在所述的閥蓋上設置不連續的折邊，所述的折邊之間成夾角，在所述的折邊的一端留有一氣流孔。或者，所述的導流件是在所述的閥蓋上設置旋翼片。或者，所述的導流件是在所述的閥蓋上開氣流槽。進一步，所述翅片或者折邊或者氣流槽與閥蓋水平面的夾角度數為30-150°。再進一步，所述翅片或者折邊或者氣流槽與閥蓋徑向的夾角度數為60-150°。進一步，所述翅片或者折邊或者氣流槽的方向分順時針和逆時針兩種。本實用新型的有益效果在于1.翅片或者折邊或者氣流槽的結構使浮閥在氣體推動下發生旋轉，旋轉的浮閥起到了攪拌液層的作用，促使液層中的氣含率更為均勻，提高塔板的傳質效率。2.翅片或者折邊或者氣流槽的結構使部分氣流旋轉通過液層，增加了氣液接觸時間，提高塔板的傳質效率。3.翅片或者折邊或者氣流槽的結構使氣流以旋轉狀態噴出浮閥，避免了氣流的對沖，大大地減少了霧沫夾帶，提高塔板的通量。
圖I是具有本實用新型的結構示意圖。圖2是圖I的A-A向視圖。圖3是本實用新型所述旋轉浮閥在塔板上處于全開時的示意圖。圖4-7是具有不同形狀閥蓋的本實用新型所述旋轉浮閥的示意圖。圖8-25是各種不同形狀的翅片或折邊示意圖。圖26是本實用新型與Fl浮閥塔板漏液分率對比圖。圖27是本實用新型與Fl浮閥塔板霧沫夾帶分率對比圖。圖28是本實用新型與Fl浮閥塔板效率對比圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。實施例一本實用新型所述的旋轉浮閥塔包括直立塔2，所述的直立塔2內以此設置有塔板 I，所述的直立塔2的頂部設有氣體排出口 6，底部設有液體排出口 7 ;液體供給管線3引入最上方的塔板的上游端，降液管4將液體由一較高的塔板的下游端引向相鄰的較低塔板的上游端，氣體供給管線5將氣體引入最底部的塔板下方；每塊所述的塔板上有一個用于接受來自降液管的液體受液區8、用于傳質接觸的鼓泡區9。在所述的鼓泡區9內開設有閥孔 10，所述的閥孔10內裝有旋轉閥，所述的旋轉閥包括用于在垂直方向阻擋氣流的閥蓋11、 伸進所述的閥孔的閥腿12，所述的閥腿12的上部連接所述的閥蓋11，所述的閥腿12的下部設有用于扣合在所述的閥孔10的周邊的扣合件；所述的閥蓋11上設有用于改變氣流水平流向的導流件。在本實施例中，所述的導流件是設置在所述的閥蓋11上的翅片13，所述的翅片13 與所述的閥蓋11的旋轉中心呈切向排列。參照圖I、圖2，數個安裝有本實用新型所述的旋轉浮閥的塔板I依次安裝在直立塔2內。液體由液體供給管線3引入最上方的塔板的上游端。降液管4將液體由一較高的塔板的下游端引向相鄰的較低塔板的上游端。氣體由氣體供給管線5引入最底部的塔板下方，氣體通過塔板上的旋轉浮閥進入塔板上的液體中。直立塔的頂部設有氣體排出口 6，底部設有液體排出口 7。每塊塔板上有一個受液區8,它接受來自降液管4的液體,液體從降液管4出來落入受液區8后轉向流至設有旋轉浮閥的鼓泡區9。在鼓泡區9內開設有閥孔 10，液體與通過旋轉浮閥進入液層的氣體進行傳質接觸后，越過出口堰進入降液管4，通過降液管4再進入下一層塔板。參照圖3、圖4，在所述的塔板上開設有閥孔10，所述的閥孔10與本實用新型所述的旋轉浮閥相配合。旋轉浮閥包括閥蓋11、閥腿12，所述閥蓋11的側邊設置有翅片13。氣體通過閥孔10向上遇到閥蓋11時折轉水平運動，在水平運動時氣體沖擊翅片 13使浮閥旋轉，浮閥的旋轉提高了傳質效率。同時，氣流受翅片13的影響沿浮閥邊緣的切線方向噴出，避免了氣流的直接對沖，提高塔板的處理能力。圖4所示的旋轉浮閥的閥蓋為圓形，當然也可以是如圖5所示的三角形、或是四邊形、六邊形等等多邊形，只要閥腿12的位置與塔板上閥孔10的圓形相匹配即可。在翅片結構中，翅片的形狀也可以是多種多樣的，如圖8-25所示，可以是矩形、橢圓或是帶齒矩形等等，也可以是它們的任意組合。另外，其大小、間距和數量也不是固定的， 可以根據需要任意調整。在板間距為600mm、直徑為600mm的直立塔內安裝四層塔板，第一層為霧沫夾帶收集板，第二、三層為具有旋轉浮閥的工作塔板，第四層為漏液收集板，材質為不銹鋼。旋轉浮閥塔板的降液管為常規弓形降液管，溢流堰高50mm，溢流堰長為392mm，降液管底部距下層塔板40mm。塔操作的物系為空氣一7jC，測試了塔板壓降、霧沫夾帶、漏液等實驗數據，并與 Fl型浮閥塔板進行對比，Fl型浮閥塔板和旋轉浮閥塔板使用同一種塔板進行試驗，僅將塔板上的浮閥進行更換。實驗結果見圖26、圖27，圖中的Ftl為閥孔動能因子，ev是以單位氣體(kg)所夾帶的液體量(kg)為計量方式的霧沫夾帶量。由圖可以看出，在相同操作條件下，具有本實用新型所述的旋轉浮閥塔板的漏液量和霧沫夾帶量均遠小于Fl型浮閥塔板，具有很大的操作彈性。在板間距為600mm、直徑為600mm的不銹鋼塔內安裝本實用新型的旋轉浮閥塔板6 層。旋轉浮閥塔板的降液管為常規弓形降液管，溢流堰高50mm，溢流堰長為392mm，降液管底部距下層塔板40mm。塔操作的物系為酒精一7jC，測試了全塔效率，并與Fl型浮閥塔板進行對比，其中塔板的結構相同，僅僅更換塔板上的浮閥。實驗結果見圖28，圖中的F為空塔動能因子，由圖可以明顯地看出，具有本實用新型所述的旋轉浮閥的浮閥塔板的塔效高于Fl型浮閥塔板，并且其操作彈性大于Fl型浮閥塔板。實施例二本實施例中導流件是在所述的閥蓋上設置不連續的折邊，所述的折邊之間成夾角，在所述的折邊的一端留有一氣流孔。參照圖5，在所述的閥蓋11沖壓邊緣沖壓不連續的折邊14，各個折邊成一定夾角， 在各折邊的一端留有一氣流孔15。折邊14和氣流孔15的共同作用使浮閥旋轉。如圖8-25 所示，所述的折邊可以是多種多樣的。所述的氣流孔15也可以是多種多樣的，如圓形、方形、橢圓形等等。[0040]其余結構和實施方式與實施例一相同實施例三本實施例中，所述的導流件是在所述的閥蓋上設置旋翼片。參照圖6，在所述的閥蓋11底部設有旋翼片16，翅片在氣流的作用下促使浮閥旋轉。所述旋翼片的大小、形狀和數量不是固定的，可以根據需要任意調整。其余結構和實施方式與實施例一相同。實施例四本實施例中，所述的導流件是在所述的閥蓋上開設氣流槽。參照圖7，在所述的閥蓋11上沖壓一系列氣流槽17，氣體通過時由于氣流槽的作用使浮閥旋轉。所述的氣流槽的大小、形狀和數量不是固定的，可以根據需要任意調整，同時也可以沿閥蓋11向上或向下沖壓。其余結構和實施方式與實施例一相同。
權利要求1.旋轉浮閥塔，包括直立塔，所述的直立塔內以此設置有塔板，所述的直立塔的頂部設有氣體排出口，底部設有液體排出口 ；液體供給管線引入最上方的塔板的上游端，降液管將液體由一較高的塔板的下游端引向相鄰的較低塔板的上游端，氣體供給管線將氣體引入最底部的塔板下方；每塊所述的塔板上有一個用于接受來自降液管的液體的受液區、用于傳質接觸的鼓泡區，其特征在于在所述的鼓泡區內開設有閥孔，所述的閥孔內裝有旋轉閥， 所述的旋轉閥包括用于在垂直方向阻擋氣流的閥蓋、伸進所述的閥孔的閥腿，所述的閥腿的上部連接所述的閥蓋，所述的閥腿的下部設有用于扣合在所述的閥孔的周邊的扣合件； 所述的閥蓋上設有用于改變氣流水平流向的導流件。
2.如權利要求I所述的旋轉浮閥塔，其特征在于所述的導流件是設置在所述的閥蓋上的翅片，所述的翅片與所述的閥蓋的旋轉中心呈切向排列。
3.如權利要求I所述的旋轉浮閥塔，其特征在于所述的導流件是在所述的閥蓋上設置不連續的折邊，所述的折邊之間成夾角，在所述的折邊的一端留有一氣流孔。
4.如權利要求I所述的旋轉浮閥塔，其特征在于所述的導流件是在所述的閥蓋上設置旋翼片。
5.如權利要求I所述的旋轉浮閥塔，其特征在于所述的導流件是在所述的閥蓋上開氣流槽。
專利摘要一種旋轉浮閥，具有圓形閥蓋或者多邊形閥蓋，所述的閥蓋上具有翅片或者折邊或者凹凸槽。在氣流與翅片或者折邊或者凹凸槽的相互作用下，浮閥旋轉，攪拌液層，促進液層中的氣含率分布均勻，增大氣液接觸面積，提高塔板的傳質效率。部分氣流旋轉噴出浮閥進而通過液層，避免氣流的對沖，大大地減少了霧沫夾帶，提高塔板的通量。
文檔編號B01D3/18GK202342930SQ20112048083
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月28日 優先權日2011年11月28日
發明者姚克儉 申請人:浙江工業大學