一種導向斜孔噴射帽罩的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及化學工程中的分離設備，具體為一種化工傳質分離用的噴射帽罩。
【背景技術】
[0002]精餾塔作為最常用的化工分離設備，已經得到了長足的發展。作為其“心臟”部分的傳質內件一直是塔器研宄的重點。在篩孔、泡罩、浮閥等傳統單體傳質部件的基礎上相繼出現了改進的導向篩孔、導向浮閥，從而改善了塔板的點效率。從整體考慮塔板傳質效率的角度出發，一些塔內件專業制造商開發了一些新型的塔盤或塔板結構，主要通過增加鼓泡，促進裝置或者導流裝置來優化液體的流場，例如梯形導向浮閥、斜孔塔盤等。然而，對于整個塔板傳質區域而言，由錯流、偏流、滯流和液面梯度等因素導致的塔板效率下降的問題并沒有從根本上得到解決。
[0003]近年來，立體傳質塔板成為了塔板研宄的熱點，以氣相為連續相、液相為分散相，氣體通過提升液體進行噴射傳質的過程改變了原有的鼓泡傳質，隨后相繼出現了一些改進帽罩的立體傳質塔板，如寶塔罩型立體傳質塔板(BTC Tray)、立體連續傳質塔板(LLCTray)、徑向側導噴射塔盤(CJST)等。這些新型立體傳質塔板在處理能力和傳質效率等技術性能上有了質的提高，霧沫夾帶及塔板上液相返混等有了明顯改善。但對于帽罩外塔板上液層，尤其是塔壁附近的流體出現的滯流等情況并沒有很有效的辦法。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是，提供一種導向斜孔噴射帽罩。該帽罩改變了現有噴射帽罩液相噴射的狀態，采用擋片實現罩內流體對板上液體的推動，可以充分緩解塔壁附近的液體滯流的情況。使得帽罩內部汽液兩相流體的流動狀態發生改變，從而降低帽罩內部傳質阻力。并充分利用氣液噴射傳質的高效率特性，使得氣液接觸時間和空間得到了進一步提升。而這種設有擋片的導向孔，使從帽罩導向孔噴射的液滴速度更快，粒徑更小，分散性更好，進而增加了汽液接觸面積，充分降低霧沫夾帶。使之在整個塔板傳質區的氣液接觸成為均布的、無錯流的、噴射傳質為主的過程，同時消除偏流、滯流和液面梯度的影響，使塔板效率得到全面提升。
[0005]本實用新型解決所述技術問題所采用技術方案是，提供一種導向斜孔噴射帽罩，包括帽爪和罩體，罩體的底部與帽爪的一端相連，其特征在于所述罩體上開有導向孔，導向孔呈錯位排列，所述導向孔上設有擋片，所述擋片與所在水平面的夾角為-45?45°，且擋片的朝向為逆時針方向或順時針方向。
[0006]與現有技術相比，本實用新型在罩體上開有導向孔，由于每個導向孔上設有朝向一致的擋片，使得帽罩內氣流成環形分離，增加了一定的離心效果，而噴出的液滴沿筒壁切線運動，增加了液體的噴射速度。當此帽罩位于塔壁周圍時，可使邊界層處液體流動加強，通過本帽罩的設計可降低液體在塔板上的液面梯度，解決了現有塔板存在的錯流、偏流、滯留和液面梯度等一系列問題，大大提升了塔板效率、產品收率和產品等級，并具有結構相對簡單，高效、節能和環保等效果。實驗表明，在處理同一物系、同等條件下，本實用新型塔板的板效率比現有的浮閥塔板提高25-40% ;比新型垂直篩板提高15-25% ;處理能力相應提高20-80% ;操作彈性增加50-180%，技術效果明顯。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型導向斜孔噴射帽罩一種實施例的立面半剖結構示意圖；
[0008]圖2是本實用新型導向斜孔噴射帽罩一種實施例的俯視示意圖；
[0009]圖3是本實用新型導向斜孔噴射帽罩一種實施例的噴射液體流線示意圖；
[0010]圖4是本實用新型導向斜孔噴射帽罩安裝在水平塔板上的俯視示意圖；
[0011]圖中，1.帽爪、2.罩體、3.擋片、4.塔板、5.帽罩。
【具體實施方式】
[0012]下面結合實施例及附圖對本實用新型做進一步說明，具體實施例僅用于舉例詳細敘述本實用新型，并不限制本申請的權利要求。
[0013]本實用新型導向斜孔噴射帽罩(簡稱帽罩，參見圖1-4)包括帽爪I和罩體2，罩體2的底部與帽爪I的一端相連，所述罩體2上開有導向孔，導向孔呈錯位排列，所述導向孔上設有擋片3，所述擋片3與所在水平面的夾角為-45?45°，且擋片3的朝向為逆時針方向或順時針方向。
[0014]本實用新型的進一步特征在于所述罩體2頂部為平板罩板或凸板罩板。
[0015]本實用新型的進一步特征在于所述擋片3為舌型擋片、三角形擋片或菱形擋片。
[0016]本實用新型的進一步特征在于所述罩體2上導向孔的數量為60-100個。
[0017]本實用新型帽罩的擋片為舌型擋片、三角形擋片或菱形擋片，其中舌型擋片的結構類似于蘿卜絲刨條器板上的斜沖孔。擋片3的朝向可根據孔板氣速調整，擋片3與所在水平面的夾角也可以根據工藝條件進行調整，擋片朝向可為順時針，也可為逆時針，罩體上導向孔的數量與板孔氣速、罩體大小及工藝要求有關，導向孔呈錯位排列。罩體2直徑為50-400_，本實用新型帽罩的材質可為金屬或非金屬材質，主要根據工藝要求決定。本實用新型擋片可以通過沖孔、模具、焊接等加工方式制成。
[0018]本實用新型安裝使用方式是，塔板4上開有升氣孔，每個升氣孔對應處安裝本實用新型帽罩5，將帽爪I的另一端焊接在塔板4上，罩體2與塔板4之間留有底隙(參見圖4)0
[0019]本實用新型工作原理是，以氣相為連續相、液相為分散相，氣體通過提升液體進行噴射傳質。由下一層塔板上升的氣體從升氣孔進入帽罩5，由于氣體通過升氣孔時被加速，能量轉化，升氣孔附近的靜壓強降低，致使帽罩內外兩側產生壓差，使塔板上液體由帽罩底部底隙被壓入罩體2內，并與上升的高速氣流接觸后，改變方向被提升拉成環狀膜，向上運動。由于擋片3朝向順時針或逆時針分布，使得氣流在帽罩內部產生離心作用，形成旋轉氣流。在此過程中，極不穩定的液膜被高速旋轉氣流拉動撞擊分離板后被破碎成直徑不等的液滴，氣液兩相在帽罩內進行充分的接觸、混合，然后經罩體導向孔導向噴射(參見圖3)，氣液開始分離，氣體上升進入上一層塔板，液滴在罩體外旋轉落回原塔板液層中。
[0020]實施例1
[0021]本實施例(參見圖1和圖2)整個帽罩包括罩體2和三個帽爪1，罩體直徑為150mm，罩體2上排布有80個導向孔，導向孔呈錯位排列，罩體2頂部為平板蓋板。導向孔上設有擋片3，擋片3的形狀為舌型，類似于蘿卜絲刨條器板上的斜沖孔，通過沖壓得到，擋片3的朝向為順時針，擋片3與所在水平面的夾角為0°。
[0022]實施例2
[0023]本實施例整個帽罩包括罩體2和三個帽爪I，罩體直徑為50mm，罩體2的上排布有60個導向孔，導向孔呈錯位排列，罩體2頂部為凸板罩板。擋板3為三角形擋板，通過焊接與罩體2相連，擋板3的朝向為逆時針方向，擋板3與所在水平面的夾角為45°。
[0024]實施例3
[0025]本實施例整個帽罩包括罩體2和三個帽爪I，罩體2為塑料制成，直徑為400mm，罩體2上排布有100個導向孔，導向孔呈錯位排列，罩體2頂部為凸板罩板。擋板3為菱形擋板，擋板3的朝向為逆時針方向，擋板3與所在水平面的夾角為-45°，該帽罩通過注塑模具制成。
[0026]本實用新型未述及之處適用于現有技術。
【主權項】
1.一種導向斜孔噴射帽罩，包括帽爪和罩體，罩體的底部與帽爪的一端相連，其特征在于所述罩體上開有導向孔，導向孔呈錯位排列，所述導向孔上設有擋片，所述擋片與所在水平面的夾角為-45?45°，且擋片的朝向為逆時針方向或順時針方向。
2.根據權利要求1所述的導向斜孔噴射帽罩，其特征在于所述罩體頂部為平板罩板或凸板罩板。
3.根據權利要求1所述的導向斜孔噴射帽罩，其特征在于所述擋片為舌型擋片、三角形擋片或菱形擋片。
4.根據權利要求1所述的導向斜孔噴射帽罩，其特征在于所述罩體上導向孔的數量為60-100 個。
【專利摘要】本實用新型涉及一種導向斜孔噴射帽罩，包括帽爪和罩體，罩體的底部與帽爪的一端相連，其特征在于所述罩體上開有導向孔，導向孔呈錯位排列，所述導向孔上設有擋片，所述擋片與所在水平面的夾角為-45～45°，且擋片的朝向為逆時針方向或順時針方向。
【IPC分類】B01D3-22
【公開號】CN204395498
【申請號】CN201420843569
【發明人】張昊, 林長青, 周麗強, 李順, 馬弘, 趙順雯
【申請人】天津市創舉科技有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月26日