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迪尔化工填料小编为您介绍浮阀塔板的不同类型及工作原理
发布时间:2019-08-16 浏览次数:177

浮阀塔板简介

浮阀塔板在石油化学工业上广泛应用在加压、常压、减压下的精馏、稳定、吸收、脱吸等传质过程中,国内目前使用的浮阀塔直径从200~6400mm,使用效果较好

浮阀塔板的一般结构是在带降液管的塔板上开有许多孔作为气流通道,孔上方设有可上下浮动的阀片,上升的气流经过阀片与横流过塔板的液相接触,进行传质。浮阀塔板与常用的泡罩、筛板、舌形等塔板的几点粗略比较如下:


①处理能力较舌形、筛孔塔板小些,比泡罩塔板的处理能力约大20%~40%。


②操作弹性较泡罩、舌形、筛板大,塔板弹性是从塔板流体力学所允许范围讲,在很宽的气液负荷变化范闱内,浮阀塔板能保持较高的效率。


③干板压力降较舌形、筛板大,比泡帽塔板小。塔板上的液面梯度也较小。


④雾沫夹带量比舌形、泡罩小,比筛板略大。


⑤结构较简单,安装较方便;制造费用约为泡罩塔板的60%~80%,为筛板的120%~130%。


浮阀塔板优缺点

浮阀塔板是在塔板上开许多方形或圆形孔,每一孔上都带有一个阀片,气体通过阀孔将阀片向上顶起,水平方向射出,在通过液层时,气液两相成泡沫状态进行传热、传质过程。由于阀片开度可以随气速而变,低气速时阀片在重力作用下可自动关小,减少了泄漏。当气体负荷在较大范围内变化时使用,浮阀能保持气缝速度几乎不变,从而获得相近的汽液接触状况和分离效率。所以它具有效率高、弹性大的优点;而且结构简单、造价较低,处理能力高。


缺点:阀片只能用不锈钢制造,并且操作中浮阀容易卡住、锈住或粘住,不能自由开启,塔板检修时必须对锈死浮阀进行更换。


浮阀塔板结构特点


浮阀塔板是气液两相进行传质和传热的场所,板上开有—定形状的阀孔(圆形或矩形),孔中安有可上下浮动的阀片,有圆形、矩形、盘形等,从而形成不同型式的浮阀塔板。如:①盘状浮阀—浮阀是圆盘形,塔板上开孔是圆孔,其中一种F1型浮阀是最常用的一种。②条状浮阀—浮阀是带支腿的长条片,塔板上开的长条孔。如下图所示。

3.1 盘状浮阀塔板


⑴重盘式浮阀塔板


F1(V-1)型浮阀

F1型浮阀的最大开度约为8.5mm,其值因塔板厚度和阀腿长度不同而略有不同。其外边缘向下弯曲,以使气流以略向下的方向吹入液层,增加了气体的鼓泡效果。据称,当边缘的锐角破坏后,可使板效率降低5%~10%。


⑵T型及A型盘式浮阀塔板


T型浮阀

优点:多用不锈钢制成,阀片为拱形,稳定性好;不光适用于清洁物系,还适用于结晶物系或易聚合物系;高温下不会产生热变形。缺点:结构较为复杂。


A型浮阀

它也有T型浮阀的优点,浮阀的直径为47mm。适用于处理污垢较少或较清洁的物系。


3.2 条形浮阀塔板


⑴Nutter条阀


P型

P型浮阀的周边是平的,可与塔板相贴合,宜用于液体粘度较小的场合,如脱乙烷、脱丁烷塔和甲醇蒸馏塔等。


BDP型

这种类型的塔板,板效比P型稍高。在塔板上,浮阀可一直布置到离进、出口堰25mm的距离,故塔板的利用面积大,开孔率较高,其处理能力可较P型为大,而压降又可较小。


⑵“T”形排列条形浮阀塔板

结构特点是:采用矩形阀孔和阀体。这种浮阀可以显著地减少雾沫板夹带。


⑶L1条形浮阀塔板


它和国外的Nutter条阀基本相似,具有结构可靠,塔板上液相返混小等优点。


⑷HTV船形浮阀塔板

这种浮阀排列要求以其长轴与液流方向平行,气体通过阀体穿过液层时,气体与液体呈交错流动,从而强化了板面上的横向流动,在液流方向却因无反向气流而减少了液流逆向混合,塔板的传质效率会有所提高。


⑸导向浮阀塔板

主要特征:可以明显减少甚至完全消除塔板上的液面梯度;液体返混很小;可消除塔板上的液体滞流区;导向浮阀在操作中不转动,所以无磨损,不脱落。


⑹导向梯形浮阀塔板

因为各类导向条形浮阀的导向孔面积都有限,所以推液、导向作用也有限,而导向梯形浮阀塔板则吸收了V形栅板的特点,将矩形阀片改为梯形阀片,气体从开孔单元两侧吹出,与液流方向形成小于90°的锐角,这一部分气量和开设在阀片上的导向孔出来的气量一起,均可对液流产生导向推液作用。


3.3 其他形式的浮阀塔板


⑴阀式喷射塔板


这是由前苏联新乌发炼油厂开发的塔板,时间比较久远。这种塔板的阀片插入孔能提升一定高度,残余产物或水都可以经喷射孔流出。当时这种塔板在试用后,确实降低了能耗和塔底温度,也提高了效率。


⑵锥心浮阀塔板

这是英国Hydronyl公司和前西德(德意志联邦共和国)M.A.N.公司共同研制的。


特点是:阀片中心有一向下凹陷的圆锥。作用是:一般浮阀在蒸气负荷小时,由于气流通道的截面发生几次突变和流向的急转,当处于浮动位置时呈不稳定的振动状态,而锥心浮阀的通道截面突变较少,使气流呈流线型,增加了操作的稳定性。


⑶百叶窗式浮阀塔板

这是由乌克兰化工机械研究所开发出来的,优点是:能助推液体流向降液管,使塔板上的液面落差减小,减少液体的返混程度,而且这种塔板的雾沫夹带量又较少,因而具有操作弹性大、效率高的特点。


⑷管式浮阀塔板

这种塔板是日本三菱重工株式会社于20世纪60年代末期研制的一种浮阀塔板,并于70年代投入使用。


特点就是结构简单,据称其成本为其他塔型的70%。而且这种塔板具有浮阀塔板的一般性能,即在宽广的操作范围内,压降变化小而效率较高。


⑸环形浮阀塔板


这又是前苏联开发的,因为它的内外两层鼓泡,使气体的负荷增大,扩展了塔的操作上限,所以特别适用于负荷变化较大的场合。


⑹双层浮阀塔板

它是由前西德(德意志联邦共和国)Stahl公司开发出来的。

这种浮阀结构复杂,造价还很高,但是它的水力学性能以及传质性能较好,能使从窗口逸出的气速几乎保持不变,窗口所附带的叶片可以促进气流湍动,提高传质效果。可用于减压精馏。


3.4 固定阀塔板


⑴V形栅板

因为栅板为固定开口,所以使其操作弹性较小,不能处理负荷变动较大的系统。


⑵Triton塔板


这是Norton公司开发的一种具有较大处理能力的塔板。因为这种塔板的鼓泡区总面积大于常规塔板所能获得的鼓泡区面积,因而提高了处理能力,其提高程度与降液管下方的面积成正比。

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