[发明专利]用于传质塔的具有固定阀的接触塔盘及其制造方法

说明书

背景技术

本发明整体涉及于其中发生质量传递和热交换的塔，并且更具体地涉及用于在此类塔中使用以促进流入塔内的流体流之间的相互作用的接触塔盘以及制造该接触塔盘的方法。

如本文所使用的，术语“传质塔”是指在其中发生质量传递和/或热交换的塔。传质塔的示例包括蒸馏塔、吸收塔、汽提塔、和萃取塔。

在传质塔中通常使用各种类型的塔盘，以促进向上流动的流体流与向下流动的流体流之间的接触和质量传递。上升流体通常为蒸气并且下降流体通常为液体，但液体-液体系统和气体-液体系统也为已知的。每个塔盘通常跨塔的基本上整个水平横截面而水平延伸并围绕其周边由焊接到圆形塔壁或外壳的内表面的环来支撑。以这种方式定位多个塔盘，在相邻塔盘之间具有均匀的垂直间距。该塔盘可仅被定位在塔的一部分中，以执行利用塔发生的多步骤过程的一部分。另选地，该塔盘可填充塔内的基本上整个开放区域。

上述类型的塔盘包括被定位在塔盘板中的开口处以为液体提供从一个塔盘下降到相邻下塔盘的通道的一个或多个降液管。在进入降液管之前，塔盘板上的液体与穿过被提供在塔盘板的所选择的部分中的开口的上升蒸气相互作用。塔盘板的包含蒸气开口的那些区域通常被称为“活性”区域，因为蒸气和液体混合和起泡发生在塔盘的那些区域上方。

塔盘板中的蒸气开口可为简单的筛孔或者可被形成为固定阀或可移动阀的一部分。常规阀具有通过附接腿支撑在塔盘板中的开口上方的阀盖。在固定阀中，该阀盖被固定以抵御垂直移动。在可移动阀中，该阀盖能够响应于穿过开口的蒸气或流体流速的变化而上下移动。该阀盖用于遮蔽固定阀和可移动阀两者中的开口以防向下穿过开口的流体的不期望的渗漏并且用于横向引导已上升穿过开口的蒸气或其他流体，以用于增强与沿塔盘板流动的流体的相互作用。在其中阀盖和附接腿分开制造并且随后固定到塔盘板的类型的固定阀和可移动阀中，已知的是将阀盖制造得大于开口，使得阀盖延伸越过开口的周边，以促进对开口的遮蔽以及对上升流体的重新引导。在某些类型的固定阀中，该阀盖和附接腿在冲压操作中由塔盘板形成，该冲压操作使得附接腿的下端连接到塔盘板。在这些类型的固定阀中，该阀盖与形成阀盖的塔盘板中的开口具有相同的尺寸。因此，可利用延伸越过开口的阀盖获取的有益效果尚未实现并且需要允许制造此类阀的方法。

发明内容

在一个方面中，本发明涉及用于在传质塔中使用的接触塔盘。该接触塔盘包括大体上平坦的塔盘板以及跨塔盘板分布的多个固定阀。固定阀中的每个固定阀包括延伸穿过塔盘板以允许流体穿过塔盘板的开口以及由附接腿支撑在开口上方的固定位置处的阀盖。该附接腿具有与塔盘板成一体的下端。该阀盖以及附接腿的至少一部分向外延伸越过下方开口的外周边。

在另一个方面中，本发明涉及在用于在传质塔中使用的接触塔盘中形成固定阀的方法。该方法包括以下步骤：提供具有平坦上表面的刚性片材；使片材的一部分向上变形以形成凸出的阀盖和附接腿，该附接腿具有连接到阀盖的第一端以及相对的第二端；将凸出的阀盖和附接腿与片材的向上变形的一部分分开，同时保留附接腿的第二端连接到片材，并且从而在分开的阀盖和附接腿下方的片材中形成开口并沿开口的周边形成片材的升高的边界层；以及按压片材的升高的边界层以减小开口的横截面积，使得阀盖以及附接腿的至少一部分向外延伸越过具有减小横截面积的开口。

附图说明

在形成本说明书的一部分并且在各个视图中使用类似的附图标号来指示类似的部件的附图中：

图1为塔的不完整透视图，在该塔中，预期会发生质量传递和/或热交换，并且在该塔中，塔的外壳的一部分被剥除，以示出本发明的固定阀接触塔盘的一个实施方案；

图2为在图1中所示的塔中的接触塔盘的放大透视图；

图3为图1和图2的接触塔盘中的一个触塔盘的不完整透视图，其以另一个放大比例来示出接触塔盘的阀；

图4为接触塔盘中的一个接触塔盘的不完整透视图，其示出了处于形成在接触塔盘中的过程中的固定阀中的一个固定阀；

图5为示出了处于与图4相同的形成阶段中的阀的顶部平面图；

图6为在图4和图5中所示的阀的在箭头方向上沿图5的线6-6在垂直截面中截取的侧正视图；

图7为示出了处于形成的后续阶段中的图4至图6的阀的不完整透视图；

图8为示出了处于与图7相同的形成阶段中的阀的顶部平面图；

图9为在图7和图8中所示的阀的在箭头方向上沿图8的线9-9在垂直截面中截取的侧正视图；