一种质量转换塔（１０），包括一个送料装置（２０），该送料装置用于防止夹带液体，和在蒸气或混合相流通过一个径向取向的送料喷嘴（１８），将蒸气或混合相流通至该塔中后，使蒸气在该塔的水平横截面上更均匀地分布。该送料装置包括一个在该塔壳（１２）和向内与该壳（１２）隔开的内壁（２４）之间的间隔中形成的弧形通道（２２）。带有方向相反的偏转表面（４２）的一个偏转器（４０）放在从该送料喷嘴（１８）至该环形通道（２２）的入口处，并将该蒸气或混合相流分裂成二个粗略地相等的流。该二个流在环形通道（２２）中，在相反的圆周方向上流动。至少一对转动叶片（４６，４８）在该环形通道（２２）中，在偏转表面（４２）的相反两侧上隔开，以形成蒸气或混合相流流过的子通道（５０）。子通道（５０）减少在入口冲击该送料装置的内壁的蒸气或混合相流的量。当蒸气或混合相流从其径向进入方向重新指向在该环形通道中的圆周方向时，该转动叶片（４６，４８）出人意料地减少产生的压力降。通过减小该压力降，可以改善产品的产量和蒸气的分布。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般来说，本专利技术涉及质量转换塔，更具体地说，涉及以使蒸气或混合相流在该塔内的分布更均匀的方式将蒸气或蒸气和液体的混合相流送给至塔中的装置和方法。这里所用的术语“混合相流”是意在指包含蒸气和液体的流。包括热交换塔的质量转换塔一般包括一个直立的壳和在该壳内的多个区域。在该区域中，使用诸如无规则的或结构化的填料和/或水平放置的托盘一类的接触装置，以便于在该塔内流动的流体流之间的质量或热的转换。通常，该流体流为向下的液体流和向上的蒸气流，但也可以有流体流的其他综合。因为流体流在填料或托盘的表面上散布，因此流之间的接触的表面积增大，从而便于在流体流之间进行所希望的质量或热转换。为了增加在流体流之间发生的质量或热转换的效率，使流体流在塔的水平横截面上均匀地分布很重要。当该流体流为反向流动的蒸气和液体流时，对均匀分布的需要在上升的蒸气进入填料或其他接触装置的下部蒸气和液体界面上特别重要。在上述形式的塔中，蒸气或混合相流通常沿径向或切向，通过位于包含填料或其他接触装置的区域下面的一个送料喷咀，进入塔中。当小液滴溅射在偏转表面上和沿着偏转表面向下流动时，该偏转表面也便于防止小液滴从混合相流中带走。蒸气流通过该区域上升，并与通过该区域向下流动的液体互相作用。为了当从送料喷咀进入塔中，和重新定向，以便在接触区域的水平横截面上更均匀地分布，而中断该蒸气或混合相流的径向或切向流动，开发了通常称为蒸气喇叭的各种送料装置。这些送料装置通常使用由该塔的壳与径向向内与该壳隔开的内壁之间的间隔形成的一个基本上为环形的通道。通常，一个顶板封闭该通道的顶部，并且蒸气或混合相流通过开放的底部和/或设置在该送料装置的内壁上的开口，从该通道排出。具有方向相反的偏转表面的一个偏转器通常放置在蒸气或混合相流进入该环形通道的位置。该偏转器的偏转表面将该蒸气或混合相流分裂成二个相等或不相等的在该环形通道的相反的圆周方向上流动的流。在Lee等人的美国专利5106544号中所述的送料装置中，在该通道内还放置内叶片，并且内叶片的取向使该蒸气式混合相流重新定向为向下通过该送料装置的开放底部。从喷咀进入送料装置的蒸气或混合相流在偏转器的偏转表面上和送料装置的内壁上产生大的和/或不平衡力。例如，当送料喷咀大和携带高速的蒸气或混合相流时，偏转器和内壁必需具有足够大的机械强度，以承受由该蒸气式混合相流产生的大的力。在另一些情况下，该蒸气或混合相流不被偏转器均匀地分裂开，在携带蒸气或混合相流的较大部分的偏转器一侧上产生较大的力。虽然可由较厚的标准材料制造该偏转器和内壁，以承受这些大和不平衡的力，但较厚的标准材料的附加重量一般是不希望的，因为送料装置的零件通常是用手放在该塔内和装配的。在用于减小由蒸气或混合相流作用在偏转器和上述送料装置的内壁上的大的不平衡力的另一种方法中，利用一个或多个直立的叶片去将在偏转器一个侧面上的通道再细分为多个子通道，并从而减小冲击该偏转器和内壁的蒸气流的容积。该叶片以横向隔开的关系放置在送料装置的入口，在该入口处蒸气或混合相流从送料喷咀出来并进入该环形通道中。该叶片为从喷咀出来的蒸气或混合相流提供一个外边缘，并且沿着其水平长度弯曲，使蒸气或混合相流从其进入流动方向转变为圆周流动方向。先前，只在偏转器的一个侧面上使用叶片，以吸收由进入送料装置的蒸气或混合相流产生的大的不平衡力。这些叶片的使用限制在喷咀直径大，即为5英尺或更大的数量级，并且因为蒸气或混合相流被偏转器分裂为二个不相等的部分而有不平衡力的塔中。使用带有较小喷咀的叶片以及流动分裂相等的叶片是不必要的，因为蒸气或混合相流的力足够小，并且在偏转器的偏转表面上平衡，使得正常的标准材料已可以吸收全部蒸气或混合相流的冲击。另外，不是为减小力的目的而使用叶片也是不希望的，因为当蒸气或混合相流沿着叶片的表面流动时，由摩擦损失产生的压力降增加。结果，据信先前没有使用所述形式的，带有相等的蒸气流分裂的径向喷咀的叶片。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术致力于一种质量转换塔，包括在壳内限定一个开放的内部区域的一个外部直立的壳；包围在该壳中的一个开口和从该壳向外伸出的与所述壳的垂直中心轴线径向对准的一个送料喷咀；所述送料喷咀具有一个想象的径向延伸中心垂直平面；所述开口有预先选择的直径和限定一个入口通道；另外还包括一个送料装置，它在所述开放的内部区域内，并相对于在该壳中的所述开口定位，使通过所述送料喷咀进入所述开放的内部区域中的蒸气或混合相流偏转和重新定向；所述送料装置包括一个内壁，该内壁向内与所述壳隔开，以及一个在所述内壁和所述壳之间的空间中限定的，与所述入口通道流体流连通环形通道；另外该转换塔还包括一对从所述送料装置的所述内壁向着所述送料喷咀围绕的所述开口延伸的直立的偏转表面，每一个所述的偏转表面具有一个更接近该壳的外端和更接近该送料装置的内壁的相对的内端，该偏转表面优选地在该送料喷咀的中心垂直平面的相反两侧上大体对称地取向；该偏转表面的外端比该偏转表面的内端更靠近该中心垂直平面。该偏转表面将进入的蒸气或混合相流分割成粗略地相等的，在该环形通道中，在相反的圆周方向流动的流。该偏转表面的内端也可优选地与该送料装置的内壁固定，将由该蒸气或混合相流作用在该偏转表面上的力传递至该内壁面。根据本专利技术，至少第一对转动叶片放置在该送料喷咀的中心垂直平面的相反的侧面上，并在该环形通道中，与该偏转表面在圆周方向隔开。每一个转动叶片具有一个径向的外端和一个相反的径向的内端，该外端比该内端更靠近中心垂直平面。该转动叶片优选地在该中心垂直平面的所述相反的侧面上大体对称地取向。该转动叶片和偏转表面将该入口通道分割为子通道。在该子通道中间将该蒸气或混合相流的总流动分裂开。结果，只有进入该送料装置的环形通道的蒸气或混合相流的一部分冲击该内壁。可以使用附加的多对转动叶片进一步减少冲击送料装置的内壁的蒸气或混合相流的量。在本专利技术中还可以使用直径方向与第一个喷咀相对放置的第二个喷咀。还意外地发现，在至送料装置的蒸气或混合相流的入口处存在该转动叶片，可减少当该蒸气或混合相流从该送料喷咀大约转动90°进入送料装置时，该蒸气或混合相流产生的压力降。相信压力降的这种减小和所产生的蒸气分布的改善部分地通过减小冲击蒸气喇叭的内壁的蒸气或混合相流的量达到。相信该转动叶片还通过减小在邻近送料喷咀的区域，在该内壁上该蒸气或混合相流的再循环量，而减小压力降。转动叶片可以减少压力降是意料不到的，因为以前认为转动叶片会部分地阻碍送料喷咀的开口，并造成较大的压力降和增大的素流。作为计算流体动力学模型研究的结果，已确定，该压力降不但受蒸气流所具有的横截面积控制，而且受流动集中在该蒸气喇叭的内壁上的有效面积的控制。在送料装置放置在闪光区域-例如在原始真空塔的情况的情况下，压力降的减小还可改善产品产量。通过避免形成当混合相流冲击送料装置的内壁时容易被带走的小液滴或烟雾，该混合相流流动特性的改善还可改善防止液体被带走的性能。在另一个方面中，本专利技术涉及在使用带有如上所述的转动叶片的送料装置的塔内，分配蒸气或混合相流的方法。附图说明附图构成说明书的一部分，并应与说明书结合阅读。图中相同的标号表示各种视图中的相同的零件。图1为带有本专利技术的送料装置的质量转换塔和用虚线表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种质量转换塔，包括：在壳内形成一个开放的内部区域的一个外部直立的壳；包围在该壳中的一个开口并且从该壳向外伸出的一个送料喷咀；所述送料喷咀具有沿着其纵轴线延伸的一个想象的中心垂直平面；所述开口有预先选择的直径并且形成一个入口通道；一个送料装置，它在所述开放的内部区域内，并相对于在该壳中的所述开口放置，使通过所述送料喷咀进入所述开放的内部区域中的蒸气或混合相流偏转，所述送料装置包括一个内壁，该内壁向内与所述壳隔开，并在所述内壁和所述壳之间的空间中形成一个环形通道；所述环形通道与所述入口通道流体流连通；另外该转换塔还包括一对从所述内壁向着所述开口延伸的直立的偏转表面，每一个所述的偏转表面具有一个更接近该壳的外端和更接近该送料装置的内壁的相对的内端，该偏转表面大体在该送料喷咀的中心垂直平面的相反两侧上对称地取向；该偏转表面的外端比其内端更靠近该中心垂直平面；以及至少第一对转动叶片，放置在该送料喷咀的中心垂直平面的相反的侧面上，并且在所述环形通道中，与所述的偏转表面隔开；每一个所述的转动叶片具有一个径向方向的外端和一个相对的沿径向方向的内端，所述外端比该内端更靠近所述中心垂直平面。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：达纳G莱尔德，卡罗尔A施内珀，克里斯托弗恩德，
申请(专利权)人：科克格利奇有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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