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带肋的下降管壁的构造及构造方法技术

技术编号:735599 阅读:159 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种容器包括:    至少是部分地被所述容器围住的管子分配器,其中所述管子分配器含有多个开口;    布置在管子分配器附近的倾斜的流体接收表面,其中所述流体接收表面接收通过多个开口而流出的含液体的流体;    其中当流体冲击所述流体接收表面时,所述含液体的流体沿管流方向具有水平动量;和    所述流体接收表面含有减小流体接收表面上的流体的水平动量的阻流部分。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域是流体分配,而特别是它涉及蒸馏及吸收塔中的流体分配。
技术介绍
蒸馏、吸收、淬火及洗涤塔的供给、泵循环及回流通常由管子分配器引导。大多数已知的管子分配器含有多个开口(例如槽或孔),以扩散从各开口喷出的含液体的射流。典型例子在美国专利NO.5,014,740中作了描绘,其中多个射流以各种角度沿分配管配置以保证广泛分配。另外,管子分配器还含有朝向冲击壁释放流体的各开口,以扩散所述流体流。在美国专利NO.4,855,089中描绘了示例性的构造,其中冲击壁可附加地含有用于横向分配流体的波纹状部分。在进入的流体包括液体和气体时,射流通常指向垂直的或倾斜的壁,通常下降管壁或冲击挡板被布置成距各开口(其中各开口通常以一定角度指向所述壁)一短距离。因此,所述壁分布在射流之上,如果各射流含有气体,则所述壁还把向上流动气体与向下流动液体分隔开。为了实现均匀分配所引导的流体,流出塔内管子分配器的各孔或各槽的流体速度通常必须比管子中的流体速度约大2-3倍。这要求使用高的孔(或槽)流速或者低的管流速。常常不愿使用高的孔流速,因为它会导致过度的飞溅、紊流和卷吸。另一方面,也常常不愿使用低的管流速,因为它们导致需要昂贵的喷嘴和内部管路,从而可能干涉其它的塔内构件(例塔盘)。因此,许多已知的管子分配器构造都是基于一种折衷方案,其中孔(或槽)速度基本等于管速度。不幸的是,这种构造通常呈现出显著不利的分配特性。最显著的是,当流体流出管子时,在管子内部在流动方向上持续存在水平动量,因此结果是朝向管子末端部是相对高的流量而在管子开始附近是低流量。所述朝向管子末端部相对高的液体流量导致接收所述液体的装置(例如在管子分配器下方的蒸馏塔盘)中的不均匀分布。因此,虽然在技术上已知许多管子分配器构造及其构造方法,但它们所有的或几乎所有的都具有一种或多种缺点。因此,仍需要提供管子分配器的改进构造及其构造方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是改进各种容器中的流体分配的构造及方法,特别是化学加工塔的,其中一种或多种阻流元件防止或减小了在流体接收表面上的流体的不均匀分布。在本专利技术主题的一个方面,容器含有至少部分地被所述容器围住的管子分配器,其中所述管子分配器还含有多个开口。垂直的或倾斜的流体接收表面被布置得(最好是在下方)距管子分配器一短距离,其中流体接收表面接收通过多个开口流出的含液体的流体,其中当流体冲击在流体接收表面上时所述含液体的流体具有沿管流方向的水平动量,和其中流体接收表面含有阻流部分,所述流体阻流部分减小或甚至消除在流体接收表面上的流体的水平动量。在本
技术实现思路
的特别优先方面,流体(例如至容器的塔供给、泵循环或回流)以相对于容器垂直轴线成25°-60°之间的角度冲击流体接收表面,和/或流体接收表面相对于容器垂直轴线构成0°-45°的角度。因此,所构思的流体接收表面含有冲击挡板、下降管或辅助下降管。特别构思的阻流部分包括有基本垂直于水平动量的与流体接收表面相连的肋,在基本垂直于水平动量的流体接收表面中的凹槽,和/或多个有序或随机布置的流体接收表面的凸起(或凹痕)。因此,特别构思的改进工艺容器中流体分配的方法将含有一个步骤倾斜的流体接收表面被布置成距管子分配器一短距离,其中流体接收表面接收通过管子分配器中的多个开口流出的含液体的流体,其中当流体冲击流体接收表面时含液体的流体具有沿管流方向的水平动量。在另一个步骤中,流体接收表面中含有阻流部分,使得阻流部分减小或甚至消除在流体接收表面上的流体的水平动量。从本专利技术的各优先实施例的下列详细描述,本专利技术的各种目的、特点、方面及优点将会变得更加明显。附图说明图1是根据本
技术实现思路
的管子分配器构造的示例性简略视图。图2从不同的视点描绘图1的管子分配器构造。图3描绘在流体接收表面上的阻流部分的各种示例。具体实施例方式本专利技术者发现通过提供一种结构容器中的流体分配,特别是在蒸馏或吸收塔中的流体分配可显著地改善,所述结构减小或阻断从管子分配器中涌出的含液体的流体的冲击力,否则会导致不均匀分配或其它不希望的结果。因此,本专利技术者构思一种至少部分地围住管子分配器的容器,其中管子分配器具有多个开口,其中流体通过多个开口而流出,当流体通过多个开口而流出时流体具有水平动量。此外,倾斜的或垂直的流体接收表面接收具有沿流动方向的水平动量的至少部分流体,流体接收表面含有减小水平动量的结构。如图1中所描绘的,在本专利技术主题的特别优选方面,容器100具有带分配管子110的管子分配器,分配管子110具有多个开口(未图示,见图2),各开口引导流体120朝向辅助下降管的流体接收表面130流动。流体接收表面130连接于容器,使得接收流体的表面将与容器的垂直轴线构成约0°-45°之间的角度。流体接收表面通常布置在管子分配器附近(例如布置成整个在管子分配器下方,或从下方延伸至管子分配器上方,通常的距离在10cm至约30m之间)。流体流120相对垂直线(虚线)构成约25°角,并具有相对强的水平动量(即有足够的水平动量驱使流体流向容器内壁)。图2是图1设备的部分侧视图,描绘具有分配管子210的容器200,分配管子210具有多个开口212,各开口212引导流体220朝向辅助下降管的流体接收表面230流动(流体222的水平流动),流体接收的表面230具有多个肋232,肋232减小和/或阻断流体在流动方向上的水平动量。通常应该理解在先前已知晓的管子排入辅助的下降管的构造中,液体头理论上应由下降管构成,由此使液体不均匀分布至少在某种程度上是稳定的。然而,实际上,由于来自射流的流体的水平动量,常常达不到稳定。缺乏稳定在低液体负荷时特别严重。在此情况下,在辅助下降管下的公差通常需保持较大以防止堵塞。结果是,在辅助下降管中有几乎没有水头,从而会妨碍液体不均匀分布的纠正。当管子分配器朝向下降管的外壁或冲击挡板排放时,缺乏稳定甚至是更严重的。在此情况下,在液体进入塔盘之前没有任何再分配装置。此外,应该认识到来自分配管子的液体具有从分配器管子的入口端朝向与该入口相对的容器壁的水平动量。因此,流出分配孔的液体撞击下降管(它被安装在该处)的内壁,使液体向下沿所述壁偏转,但保持了引导液体从入口端朝向与入口相对的容器壁的水平动量。这种已知构造的最终结果是过量的液体到达下降管的壳体端部在分配器管子附近的下降管部分中并且相对缺少液体,所述液体将被传送至下游塔盘上,最终导致效率损失和过早产生瓶颈。如果供给在容器的一个壁处进入分配器管子并且朝向相对的壁流过容器,则稳定性的缺乏就特别严重。相反地,根据本专利技术主题的构造,通过在下降管壁上增加阻流部分(例如多个肋),显著地减少了来自管子分配器的流体的不均匀分布。这种结构减小甚至消除了推动液体朝向容器壳体的水平动量,而是替之以引导液体向下。在本专利技术主题的一个优先方面,在液体撞击下降管壁时,阻流部分是等间隔(例如6″)分布在下降管壁内侧上的肋。本文中所使用的术语“阻流部分”是指一旦流体接触了流体接收表面(例如冲击挡板、下降管或辅助下降管)时减小或消除流体的水平流动冲击力的所有结构。关于合适的阻流部分的具体形状,通常构思有别于肋(延伸穿过整个下降管壁并具有1″的宽度)的各种形状也是适用的,而替代的结构包含波纹形肋;之字形肋;带切口的肋;本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:H·基斯特尔W·斯图平
申请(专利权)人:弗劳尔公司
类型:发明
国别省市:

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