塔盘连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于连接蒸气、液体分离用分馏塔中的分馏塔盘的相邻塔盘面板的装置。第一互锁面板（１０ａ）具有一对准区域，该区域具有至少一个朝着面板中心的对准插槽（１５）和至少一个远离面板中心的对准穿孔。第二互锁面板（１０ｂ）具有一对准凸片（２０），在对准凸片（２０）上具有一阀穿孔。可以以一个倾角将第二面板的对准凸片（２０）插入第一面板的对准插槽（１５）。作用在与第二面板的对准凸片相反方向的面板部分上的重力可以使第二面板在第一面板的水平面内对准，因而在组装过程中不需要螺栓。将扩散阀插入到阀穿孔（３５）中，以扩散蒸气，并防止滴漏至塔盘下方和泛滥至塔盘上方。阀穿孔（３５）还可减少互锁面板之间的死区，从而提高分馏塔盘和分馏塔的容量和效率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及流体分离装置，更具体地，涉及一种用于流体作业的分馏塔盘。
技术介绍
本专利技术涉及一种在分馏塔中使用的分馏塔盘，特别是涉及一种新颖的装置，即，能使用于分馏塔和其它用于分离两种或更多种流体(如蒸汽和液体)的相关装置的分馏塔盘的组装时间和成本大大节省的装置。所谓分馏是这样一种过程，即，通过在高压或真空条件下加热或去热，将通常由两种或多种物质组成的蒸气或液体混合物的工艺流体分离成所需纯度的组份。分馏塔是为了高效地实现这种分离而设计的。基本的分馏是从塔柱的顶部开始进行，一直往下到塔柱的底部。较重的工艺液体沿塔柱往下流，而较轻的工艺蒸汽则逆流而上。分馏塔的主要构件包括一竖直的壳体和若干个塔柱内部构件例如分馏塔盘或填料，工艺蒸气和工艺液体物质就在塔柱内部的这些地方进行分离。塔柱内部构件可以提高和加强被处理蒸气与液体之间的分离作用。塔柱内部构件的各种内部结构，例如塔盘间隔、塔柱直径、加强流动用组件的安置等，可以提高效率，进而降低能耗。在典型的分馏塔柱中，是在竖直的壳体内水平地安装多个分馏塔盘。分馏塔盘的特别设计有利于加强工艺蒸气和液体之间的分离，因为这种设计使流体之间可以更密切地接触，这种接触能使分离效果更好。每个分馏塔盘都是由若干个面板组成的，这些面板通常是通过螺栓相互联接，然后再通过螺栓或通过夹紧的方式连接于分馏塔中的一个横梁支承件。各面板与支承件之间的区域是一个“死区”，在那里很少发生或根本不发生蒸汽-液体的相互作用和分离。分馏塔盘的蒸气与液体接触区域通常被称作“活性区域”。应该将面板与周围支承件之间的死区区域作为一个非活性区域从活性区域中减去，该死区区域对分离过程没有帮助。因此，所有分馏塔盘的死区面积之和会降低塔柱的效率，从而需要更多的塔盘来实现所需的效果。最近，授予Nutter的美国专利5,468,425揭示了一种对塔盘的死区加以改良以解决在该区域的蒸气-液体接触状况的装置。在相邻面板之间的相当大的重叠边界区域内，在各面板上设置几何形状基本相同的孔。需要很大的边界区域以通过螺栓将相邻的面板连接在一起。虽然在边界区域内添加了很多孔，但是传统的螺栓还是会像传统的分馏塔盘面板设计那样产生同样的死区问题。由于重叠的边界区域很大，并沿相邻面板的长度方向延伸，因而通过螺栓将各块面板连接起来所需的面积有助于生成死区。因此，在边界区域设置孔对塔盘和塔柱的容量和效率的益处被减少了。此外，Nutter塔盘在安装方面仍然追随传统的塔盘设计，因而需要两个或多个安装工人。由于每块面板都是用一个螺栓连接于相邻的面板，至少一个在塔盘上方的安装者必须将一块塔盘上的螺栓孔对准第二块面板上的螺栓孔。此外，安装者必须在塔盘的下方用螺母或其它的锁定装置来完成螺栓最终的紧固。熟悉该领域的人员应该认识到，这种传统的安装程序是分馏塔盘安装过程中的一个很大的劳力成本，并会延长分馏塔安装所需的时间。因此，在整个设备停机以更换塔柱内部构件的修理过程中，不能节省劳力或时间，这种附加的非运行时间会影响设备的运行。因此，需要一种能减小塔盘面板之间的死区的分馏塔盘，以提高塔柱容量和效率。分馏塔盘应该能方便、简单地构造，同时保持足够的强度以便用于高压蒸气和液体环境。该分馏塔盘还应该易于安装，以在关键性的安装过程中显著地节省劳力成本和时间。专利技术概要本专利技术涉及一种供分馏塔内的流体分离接触用的装置，所述分馏塔是用于两种不同质量的流体之间的质量交换。按照本专利技术，提供了一分馏塔盘表面，该塔盘具有第一和第二互锁面板和多个阀穿孔。各阀穿孔可允许较轻的流体(如蒸气)自下而上地流过分馏塔盘，以与在分馏塔盘上方流动的较重的流体相互作用。第一互锁面板具有一基本上水平的平面，该平面具有若干个阀穿孔和一对准区域。对准区域具有至少一个对准插槽和至少一个对准穿孔。第二互锁面板靠近第一互锁面板。第二互锁面板具有用于插入到第一互锁面板的对准插槽中的至少一个对准凸片。对准凸片还包含一阀穿孔。在安装过程中，将对准凸片插入到第一互锁面板的对准插槽中。阀穿孔对准对准穿孔，因而使蒸气可以自下而上地通过分馏塔盘，与在塔盘表面流动的液体相互作用。分馏塔盘和面板最好由一位于对准区域的整体式构架元件来支承。该整体式构架元件从对准区域向下延伸，并设计成对对准穿孔的影响最小。一凸缘从整体式构架的支脚部分伸出，以便加强对构架的支承。在一个较佳实施例中，将一分馏阀插入对准凸片的阀穿孔。该阀可以是可动阀也可以是固定阀。利用该阀可以减少泛滥和滴漏现象，可以将来自于分馏塔盘下方上升的蒸气偏移进入一水平的横向流。较佳的是，在安装过程中，不需要用螺栓来联接第一和第二互锁面板，这样就可以使安装所需的劳力成本减至最低。互锁面板可以使安装更加迅速，从而减少设备停机(例如因维修)所需的时间。此外，不用螺栓还允许在传统的非活性区域上安置阀穿孔，从而减小分馏塔盘的机械死区。这样，由于能使蒸气和液体之间的相互作用变大，因而可以提高分馏塔盘和塔柱的容量和效率。本专利技术的分馏塔盘设计可以提供迅速且方便的安装。由于能提高塔柱的容量和效率，因而这种面板对准系统可以从劳力成本和运行成本两方面来降低塔盘成本。附图简要说明附图说明图1是根据本专利技术的一分馏塔盘的俯视平面图，示出了相互连接的一第一互锁面板和一第二互锁面板；图2是一侧视立体图，示出了图1中的分馏塔盘的第一和第二互锁面板，这些互锁面板具有位于多个阀穿孔中的阀；图3是第一和第二面板之间的对准区域的放大侧剖视图，更详细地示出了对准凸片和阀；图4是一立体图，示出了具有阀的第一和第二互锁面板，其中包括图1所示分馏塔盘的第二互锁面板的对准区域和第一互锁面板对准凸片；图5是一侧剖视图，示出了将第二互锁面板插入第一互锁面板的对准区域以形成图1所示之塔盘的情况；图6是一立体图，示出了将第二互锁面板插入第一互锁面板的对准区域以形成图1所示之分馏塔盘的情况。对本专利技术的详细描述下面将结合图1至5来描述本专利技术的一个较佳实施例。本专利技术的分馏塔盘并不限于该实施例。说明书和权利要求书中所用的描述性的语言仅仅是为了描述清楚和方便，并不在任何程度上隐含地局限于质量交换技术或者是局限于质量交换塔内常见的部件垂向配置。术语“流体”是取自质量交换领域的专门术语，以便在不局限于质量交换技术的情况下来总地描述流过本专利技术之阀的颗粒类型。质量交换作业中的颗粒通常包括分子级的或显微尺度的液滴或气泡。通常，“蒸气”或“气体”是较轻的流体，而“液体”是较重的流体。本专利技术的塔盘用阀可以较为理想地应用于高压流体环境，例如分层分馏塔柱。这种高压流体环境允许蒸气和液体分离。术语“塔盘”和“塔板”意指用于质量交换的塔柱内的面板。也可以将塔盘描述成流体接触的分馏塔盘。在典型的塔盘装置中，塔盘的上表面朝着塔柱的顶端，而其下表面朝着塔柱的底端。在塔板上可以有若干个塔盘开口。通常，阀或其它装置位于塔盘开口的上方，用以调节流过液体的蒸气流量。然而，这里的术语塔盘指的就是可通过其安装例如本专利技术的阀的任何面板。“流体流”是定义为流体在分馏塔中的以及横过分馏塔盘的总体流动。蒸气流通常从塔柱的底部通过塔板上的穿孔流向塔柱的顶部。液体流通常是从顶部塔盘向下流向底部塔盘。液体从分馏塔盘的上游或入口部分流向分馏塔盘的下游或出口堰部。在通过出口堰部之后，液体流过并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分馏塔的分馏塔盘，用以加强蒸气与液体之间的分离相互作用，该塔盘包括： 多个互锁面板，这些面板具有多个阀穿孔，用以使所述蒸气从下方通过分馏塔盘，与在分馏塔盘上方流动的所述液体发生相互作用； 所述互锁面板中的第一互锁面板具有一对准区域，该对准区域具有至少一个对准插槽和至少一个对准穿孔； 所述互锁面板中的第二互锁面板具有至少一个用于插入所述第一互锁面板的所述对准插槽的对准凸片，在所述对准凸片内有一阀穿孔，因而当所述第二互锁面板对准所述第一互锁面板并且所述对准凸片被插入所述第一互锁面板的对准插槽时，所述阀穿孔对准所述对准穿孔，使蒸气可以自下而上地通过分馏塔盘而与分馏塔盘上方的液体相互作用，从而减少分馏塔盘表面的机械死区；以及 一用于将所述分馏塔盘安装到所述分馏塔中的支承装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：LW伯顿，FG塔哈马西，
申请(专利权)人：AMT国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]