專利名稱：圓盤式雙動浮閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種園盤式雙動浮閥，是一種用于煉油、化工、石油化工和輕工等行業(yè)各種分餾塔、吸收塔、解吸塔、洗滌塔、萃取塔內(nèi)的新型高效高彈性浮閥。國際專利分類號為B01D3／18。
在已有浮閥塔技術(shù)中，上述塔內(nèi)使用的塔板多數(shù)是F1型(V－1型)浮閥塔板，在工作狀態(tài)中，當(dāng)閥孔氣速較低時，塔板漏液嚴(yán)重；當(dāng)閥孔氣速較高時，霧沫夾帶劇增。同時塔板上存在液體的嚴(yán)重徑向返混，在塔板上的弓形板區(qū)存在著液體“滯留區(qū)”，而且塔板上液面梯度較大，這不僅大大限制了塔板的操作彈性和塔板效率提高，而且形成塔板壓降過大，除此之外，F(xiàn)1型浮閥的閥體易卡死、旋轉(zhuǎn)和脫落，嚴(yán)重影響了塔的正常操作。
為了克服F1型浮閥的缺陷，前蘇聯(lián)專家曾開發(fā)了一種環(huán)形浮閥塔板。環(huán)形浮閥的下側(cè)有三個閥腿，使浮閥升降平穩(wěn)，并起限位作用。工作狀態(tài)，每個環(huán)形浮閥可形成內(nèi)外兩層鼓泡，減小了縫隙氣速，使塔板壓降有所降低，氣相負(fù)荷上限有了一些提高，但當(dāng)氣相負(fù)荷較大時，氣體從閥中央向上直吹較薄的液層，因而使霧沫夾帶劇增，塔板效率急劇下降，從而限制了塔板的操作彈性和效率提高，不適合在氣相負(fù)荷大、氣液相負(fù)荷變化大的塔內(nèi)使用，與F1型浮閥相比進步不大。1970年德國stahl公司制造了VV2雙層浮閥，當(dāng)氣體負(fù)荷較小時，閥片先浮動，氣體從閥片下閥體上側(cè)面的窗口向外噴出。氣相負(fù)荷較大時，閥體向上浮起，它提高了處理能力。但這種雙層浮閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，塔板的效率提高不顯著，塔板上的液體徑向返混、液體“滯留區(qū)”和液面落差大的問題均沒有得到解決。
本實用新型的目的是提供一種園盤式雙動浮閥，它能有效地克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點。這種浮閥操作彈性大、不漏液、霧沫夾帶少、塔板壓降低、塔板效率高，且閥體閥片均不會旋轉(zhuǎn)，脫落或卡死。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的該園盤式雙動浮閥由平板園盤式閥板和可均勻分布?xì)饬魍瑫r限制閥板旋轉(zhuǎn)及升起高度的槽梁式支撐定位籠組成，平板園盤式閥板中心安裝有小舌形浮閥，工作狀態(tài)時，舌形浮閥和平板園盤式閥板二者可以同時浮動。園盤式閥板直徑一般為45～65mm，最佳為50～60mm；舌形浮閥升起時與閥板之間最大張角為15°～25°，最佳張角為18°～22°；舌形浮閥半園形前端的半徑R一般為8～12mm，最佳為10mm；其后端矩形長L一般為6～10mm，最佳為8mm；園盤式閥板最大升起高度為10～16mm，最佳為12－15mm。槽梁式支撐桿共9個，其截面形狀為流線型，目的是減少氣體向外噴射的阻力。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點1.不漏液。2.舌形浮閥的定向氣流噴射，推動了液體流動，可消除塔板上的液體“滯留區(qū)”，降低了液面梯度，克服了大直徑塔內(nèi)液面落差大產(chǎn)生的氣體分布不均現(xiàn)象，塔板壓降低。3.低氣相負(fù)荷運行時，小舌形浮閥在園盤式閥板未浮動之前首先張開，因而開工響應(yīng)快。4.高氣相負(fù)荷運行時，舌形浮閥和園盤式閥板雙浮動，降低了環(huán)隙氣速，抑制了霧沫夾帶，提高了塔板的操作彈性和效率，操作彈性可達(dá)141；塔板效率較F1型浮閥塔提高5％左右。5.閥板和閥體不會發(fā)生旋轉(zhuǎn)、脫落或卡死。6.閥制造簡便易行，塔板造價與F1型浮閥塔板比不增加。7.安裝檢修方便。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出。


圖1為本實用新型的園盤式雙動浮閥結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型的園盤式雙動浮閥在塔板上的安裝示意圖及操作時閥浮起狀態(tài)示意圖；圖3為本實用新型的園盤式閥板結(jié)構(gòu)示意圖4為舌形浮閥結(jié)構(gòu)及在閥板上升起的示意圖；圖5為為舌形浮閥閥片結(jié)構(gòu)簡圖。
以下結(jié)合附
圖1－5詳細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。
如附
圖1所示，園盤式雙動浮閥塔板由塔板(1)和園盤式雙動浮閥閥板(3)以及槽梁式支撐定位籠(2)組成。園盤式雙動浮閥閥板(3)如圖3所示，在園盤閥板的周邊有三個外伸爪(5)，其中心有一個小舌形浮閥(10)，園盤閥板由厚度2～3mm的碳鋼或不銹鋼板沖壓制成。園盤閥板的直徑一般為45～65mm，外伸爪長L2一般為5mm，寬L1一般為12mm。小舌形浮閥如圖4和圖5所示，工作狀態(tài)，小舌形浮閥與園盤式閥板(3)的最大夾角θ一般為15°～25°。小舌形浮閥由舌形閥面(12)、長閥腿(13)、長閥腳(14)、短閥腿(15)和短閥腳(16)組成。長閥腿(13)高一般為6～14mm，短閥腿(15)高一般為4～6mm。小舌形浮閥前端呈半園形，其半徑R一般為8～12mm；后端為矩形，長L一般為6～10mm，園盤式閥板(3)中心舌形閥孔(17)長一般為16～22mm，寬一般為14～20mm。小舌形浮閥氣流噴射的方向與液體流動方向一致，從而對塔板上的液體流動產(chǎn)生一個推動力，從而消除了液面梯度和塔板上液體“滯留區(qū)”。安裝時長閥腿(13)與長閥腳(14)呈90°角，短閥腿(15)與短閥腳(16)也呈90°角，長閥腿限制和調(diào)節(jié)小舌形浮閥的張角，短閥腿保持舌形閥面自由升起和降落。
如圖2，槽梁式支撐定位籠(2)由蓋板(6)、槽梁式支撐桿(7)、固定爪(8)和護圈(9)組成。蓋板(6)呈園形，其直徑為55～70mm，槽梁式支撐桿共9個，高一般為14～18mm，其截面形狀為流線型，目的是減少氣體向外噴射的阻力，槽梁式支撐桿將由塔板閥孔上升的氣體均勻切割為多股細(xì)氣流以利于傳質(zhì)，同時槽梁式支撐桿(7)和蓋板(6)共同限制了園盤式閥板(3)的升起高度，最大為10～16mm，兩個槽梁式支撐桿之間形成一個氣流窗(11)，該園盤式雙動浮閥共有9個氣流窗，氣流從氣流窗中水平向外噴出，園盤閥板(3)的三個外伸爪均勻插入槽梁式支撐桿之間，從而限制了閥板(3)不會旋轉(zhuǎn)，且可平穩(wěn)升降，不會脫落。護圈(9)緊配合嵌入塔板園形閥孔(18)中，園形閥孔(18)的直徑一般為48～65mm，護圈(9)和槽梁式支撐桿(7)以及蓋板(6)均采用厚度1.0～1.5mm的薄碳鋼或不銹鋼板制成。安裝時將護圈上的固定爪(8)彎成30°～90°角，以保證定位籠(2)與塔板(1)之間連接牢固。
當(dāng)氣相負(fù)荷較低時，園盤式閥板(3)停在塔板(1)上不動，小舌形浮閥首先張開，氣體從舌形浮閥的張角縫隙中噴射，推動了液體流動，提高了傳質(zhì)效果。隨著氣體負(fù)荷增大，園盤式閥板(3)逐漸升起，上升氣體的一部分從園盤式閥升起的環(huán)隙進入液層，另一部分氣體仍通過閥板上的舌形浮閥張角縫隙噴射進入液層。工作狀態(tài)，二者可以同時浮動，從而可以有效地在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)環(huán)隙氣速和縫隙氣速，因而具有相當(dāng)大的操作彈性。由于園盤式閥板(3)與塔板(1)之間的最小縫隙為零，因而低氣速時不漏液，同時它們之間僅靠三個外伸爪接觸，接觸面積小，故園盤式閥板與塔板之間不會粘結(jié)或銹死。
實施例在600×250mm矩形塔體內(nèi)安裝園盤式雙動浮閥塔板，實驗共裝4塊塔板，其中1塊為氣體分布漏液收集板，中間兩塊是園盤式雙動浮閥塔板，最上面一層是霧沫夾帶收集板。實驗用水空氣系統(tǒng)，用F1型浮閥進行對比實驗，測定了塔板壓降、漏液、霧沫夾帶和二氧化碳解吸傳質(zhì)效率數(shù)據(jù)，實驗結(jié)果見表1～4。
表1塔板壓降閥孔動能因子 m／s(kg／m3)1／219 24液流強度 m3／m·hr 5 20 5 20塔板總壓降(F1型) Pa 740 840 1060 1180園盤雙動浮閥塔板總壓降Pa6407358401000塔板壓降降低％13.512.520.815.3
由表1看出園盤式雙動浮閥塔板總壓降較F1型浮閥塔板低12.5～20.8％。
表2霧沫夾帶相對塔板有效面積氣相動能因子 m／s(kg／m3)1／24.0 4.5液流強度 m3／m·hr 30 45 30 45F1型浮閥塔板夾帶 kg液／100kg氣 3.6 6.7 5.5 16.8園盤式雙動浮閥塔板夾帶kg液／100kg氣2.03.22.35.5霧沫夾帶減少％44.452.258.267.3由表2看出園盤式雙動浮閥塔板較F1型浮閥塔板霧沫夾帶減少44.4～67.3％。
表3塔板漏液閥孔動能因子 m／s(kg／m3)1／25 10液流強度 m3／m·hr 5 20 5 20F1型浮閥塔板漏液 ％ 3.0 10.0 2.0 3.0園盤式雙動浮閥塔板漏液％1.02.00.10.5漏液減少％66.7809583.3由表3看出園盤式雙動浮閥塔板在相同條件下較F1型浮閥塔板漏液減少66.7～95.0％。
表4傳質(zhì)效率相對塔板有效面積動能因子 m／s(kg／m3)1／22.0液流強度 m3／m·hr 10.0F1型浮閥塔板效率 ％ 71.5園盤式雙動浮閥塔板效率％75.5塔板效率提高％5.權(quán)利要求1.園盤式雙動浮閥，由平板園盤式閥板和可均勻分布?xì)饬魍瑫r限制閥板旋轉(zhuǎn)及升起高度的槽梁式支撐定位籠組成，其特征在于平板園盤式閥板中心安裝有小舌形浮閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮閥，其特征在于園盤式閥板直徑一般為45～65mm，舌形浮閥升起時與閥板之間最大張角為15°～25°，舌形浮閥半園形前端的半徑R一般為8～12mm，其后端矩形長L一般為6～10mm，園盤式閥板最大升起高度為10～16mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮閥，其特征在于槽梁式支撐桿共9個，其截面形狀為流線型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮閥，其特征在于園盤式閥板直徑優(yōu)選50－60mm，舌形浮閥升起時與閥板之間最大張角優(yōu)選18°～22°，舌形浮閥半園形前端的半徑R優(yōu)選10mm，其后端矩形長L優(yōu)選8mm，園盤式閥板最大升起高度優(yōu)選12～15mm。
專利摘要圓盤式雙動浮閥，由平板圓盤式閥板和可均勻分布?xì)饬魍瑫r限制閥板旋轉(zhuǎn)及升起高度的槽梁式支撐定位籠組成，平板圓盤式閥板中心安裝有小舌形浮閥。圓盤式閥板直徑一般為45～65mm，舌形浮閥升起時與閥板之間最大張角為15°～25。舌形浮閥半圓形前端的半徑R一般為8～12mm，其后端矩形長L一般為6～10mm，圓盤式閥板最大升起高度為10～16mm。
文檔編號B01D3/20GK2179778SQ9420403
公開日1994年10月19日 申請日期1994年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月1日
發(fā)明者成建, 成亞, 成楓 申請人:成建