斜孔条形浮阀制造技术

一种用于浮阀塔盘的斜孔条形浮阀，该条阀呈长条板凳形，其具有一长条形的阀片（１）和支撑该阀片的阀腿（４），其特征在于该阀片的表面开有两两相背的侧吹斜孔（２），其阀片（１）至阀腿（４）之间的过渡区域形成有一缩小的台阶而构成支臂（３）。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种化工设备，特别是板式塔中的气液接触元件，具体说就是板式塔中的浮阀。浮阀塔盘通常由浮阀、塔板、溢流装置和受液盘四部分组成。按浮阀结构特征的不同，浮阀可分为正开孔和斜开孔两种形式，其中正开孔的有F1浮阀、十字架浮阀、条形(矩形)浮阀、梯形浮阀、导向浮阀等；斜开孔的如浮舌。F1浮阀在使用时，气流沿径向从外圆周边喷出，与液流方向一致的射流将引起液相的“前混”，而与液流方向相反的射流则导致液相的“返混”。“前混”和“返混”均会降低传质推动力，从而降低板效率。另外，圆形浮阀因周向不固定而容易旋转，引起浮阀的磨损、脱落，最终导致气相短路，板效率严重下降。条形浮阀通常把短边作成阀腿，封堵气流从前后两方喷出，即气流只能沿着与液流垂直的方向喷出，从而有效地抑制了板上液体的浓度混合，具有较高的传质效率，但不能推动液流前进，不利于高液相负荷操作。一般的浮阀，阀盖上不开孔，气相只从阀侧喷出，因此在阀盖上方一定高度内，气-液接触不良。斜开孔的浮舌主气流方向与液流方向一致，形成所谓并流喷射。如此虽能有效地抑制液体的返混，但因气体对液体不断进行加速而导致板上液层薄，传质点效率低。另外，雾沫沿液流方向呈三角形分布，塔盘出口区为三角形喷射的顶角位置，大量低浓液体被夹带到上层板的高浓入口区，引起相邻两层板的返混，降低全塔分离效率。从实际计算来看，假设当阀完全打开时，其最大开度为h(即塔板上表面与阀板下表面间的距离)，而等面积开度为he(即在此开度下，气流流过的最小截面积与塔板气流通道的开孔面积相等)，则对一般浮阀而言，h＜he(例如F1浮阀h/he≈0.859)。这无疑限制了浮阀的操作弹性和增大全开后的阻力系数(F1浮阀全开后阻力系数为5.34)，即在相同开孔率和气、液相负荷下，塔板压降较大。本技术的结构基本呈长条板凳形，由一长条形的阀片和支撑该阀片的阀腿构成，其特点是该阀片的表面开有两两相背的侧吹斜孔，其阀片的宽度大于阀腿的宽度，从而使两者之间的过渡区域形成一个缩小的台阶而构成支臂。所述阀腿的其中一只的表面上还开有一垂直贯穿的导孔；且两阀腿的底部分别向外翻翘形成阀脚。此外阀片的两侧长边的边缘分别形成有下凹的阀唇。其中阀片的长边与短边之比最好为1.5至4。阀片上所开斜孔的孔数为偶数个，且互相错开，两两相背，且该斜孔的张口高度为4～8mm。由于本技术主体采用条(矩)形浮阀结构，避免阀体旋转引起的磨损甚至脱落故障，提高结构的牢靠性；同时该条形浮阀在塔板结构中，其两长边与液流方向平行，与塔板上矩形阀孔的两侧形成矩形的气流通道，使气流与液流垂直相交，创造了良好的气液接触条件；阀腿，可封堵“返混”与“前混”气流，有利于提高传质推动力；阀片长边冲出的阀唇，形成缩口，可促进气流湍动，尾流形成漩涡，有利于传质；阀腿上所冲出的导孔，使阀片开启后从该导孔吹出的气流推动液流前进，消除死区，降低液面梯度；负荷较小时，阀体下沉，导孔关闭，不会产生低负荷时吹薄液层的负面影响；阀背上所开的斜孔，除了避免阀背上方的气流死区外，且所开斜孔取偶数排，相邻两排斜孔交错相背，主气流投影与液流方向垂直，把液体推向塔板两侧弓形区，避免了弓形区液流减速、滞流和气流短路，从而改善气液接触传质。另外，斜孔的侧吹结构可有效地抑制塔板雾沫夹带，提高塔板操作负荷上限。当阀片关闭时，气流通过阀片斜孔的阻力低于气流通过阀片与塔板之间的空隙的阻力(由静液位和表面张力引起)，气流优先从斜孔喷出，鼓泡平稳，阀片不震动，可减小低负荷时的漏液，提高塔板操作弹性。而斜孔喷出的气流与阀两侧喷出的气流相交，冲撞流团有利于流团的表面更新和湍动，从而有利于传质。此外塔板上所冲矩形阀孔顺液流方向，可排成顺列，也可排成错列。顺列可降低液流的“河床”阻力，有利于高液相负荷时降低液面梯度，因而也有利于气流在鼓泡区的均匀分布；错列则有利于液流的湍动和在垂直于液流方向上的交混，避免前后两阀间出现停滞区。本技术阀片全开开度h≥he。这种大开度的浮阀可提高操作弹性，降低塔板阻力。图中1-阀片2-侧吹斜孔3-支臂4-阀腿5-阀脚7-阀唇9-导孔10-塔板h-浮阀全开时的开度h1-斜孔高度L-液流方向具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明如附图说明图1所示，该条阀呈长条板凳形，其具有一长条形的阀片1和由该阀片两端向下弯折而成的支撑该阀片的阀腿4，该阀片的表面开有2个背向开口的侧吹斜孔2，该斜孔的张口高度为4～8mm。为了避免浮阀关闭时阀片与塔板形成线接触而引起粘结，将阀腿的宽度设置为小于阀片的宽度，从而在阀片1至阀腿4之间的过渡区域形成一个缩小的台阶而构成支臂3，由位于阀片段四角的这四个支臂3限制浮阀的最小开度。阀脚5一只随阀冲好，另一只装入阀孔后用专用工具弯制，保证阀顺利上下移动但不致吹脱，且限制阀的最大开度。其中前阀腿4的表面上还开有一顺液流方向的垂直贯穿的导孔9，当阀片开启后从该导孔吹出的气流推动液流前进，消除死区，降低液面梯度；负荷较小时，阀体下沉，导孔关闭，不会产生低负荷时吹薄液层的负面影响。此外阀片1的两侧长边的边缘分别向下冲压形成下凹的阀唇7，以促进气流湍动，尾流形成漩涡，帮助传质。本技术所言之斜孔条形浮阀，在富氧水-空气体系中做了水力学性能和氧解吸效率的观察测定。并在同一体系、同一装置、相同开孔率、相同堰高、相同板间距和相同操作条件下与F1浮阀进行对比。所测试的条形浮阀的长边走向与液流方向一致，长边与短边之比为3；斜孔高度h1＝4.5mm，最大开度h(即塔板10与阀唇7的底面间的距离)达到1.43he。操作平稳，干板压降曲线形状与F1浮阀类似。浮动阶段的压降随着孔速上升变化平缓几近水平，指数仅为F1浮阀的1/3。因开度大，浮动阶段变长，全开点的孔动能因子比F1浮阀提高约1/4。全开后阻力系数约为3，比F1浮阀的5.34下降近半。这就为本技术浮阀高弹性、高负荷时低压降和高负荷能力奠定了基础。斜孔条形浮阀氧解吸效率比F1浮阀高约10％。如图2和图3所示，湿板操作时，在小气量下，阀片不浮动，气相只通过阀片上的斜孔鼓泡，鼓泡区气泡均匀密集，保证了气液充分接触传质。随着气量增大，阀片逐渐浮起，因液流的波动冲击，阀片上下振动，液滴断续地从阀孔向下滴漏，但泄漏量小(小于10％)，且漏液均匀，即使是在大液量(如68m3/(m.h))下操作，仍可使板上泡沫层分布均匀，从而实现均匀的气液接触。避免了阀片上不开孔的浮阀的弊端气流集中冲开局部阀片群落，产生局部暴沸；清液层较高处的阀孔，因气流无法支持液层重力而变成漏液通道。随着气量进一步增大，阀片达到最大开度h，气液相剧烈湍动，板上泡沫分布均匀，有利于提高传质效率。测试表明，本技术浮阀具有高弹性、高效率、高负荷能力和低压降等特征，且结构牢靠，无磨损，不卡死，不脱落，安装方便，检修容易。操作弹性可达3～4；负荷能力比F1浮阀高10％以上(特别是液相负荷能力更高)；相同测试条件下氧解吸效率比F1浮阀高7～10％。完全能适应蒸馏、吸收、解吸、直接传热、湿法除尘等大工业生产的需要。尤其适用于处理量变化大而对压降要求也较高的传质过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于浮阀塔盘的斜孔条形浮阀，该条阀呈长条板凳形，其具有一长条形的阀片(1)和支撑该阀片的阀腿(4)，其特征在于该阀片的表面开有两两相背的侧吹斜孔(2)，其阀片(1)至阀腿(4)之间的过渡区域形成有一缩小的台阶而构成支臂(3)。2.根据权利要求1所述的斜孔条形浮阀，其特征在于所述阀腿(4)的其中一只的表面开有一垂直贯穿的导孔(9)。3.根据权利要求1或2所述的斜孔条形浮阀，其特征在于所述两阀腿(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖文衡，何建培，程灶亮，刘洪钧，杜旭东，
申请(专利权)人：上海惠生化工工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：