[发明专利]一种帽型浮阀塔盘及板式塔

说明书

本发明涉及板式塔设备的配件领域，具体是一种帽型浮阀塔盘，包括沿水平方向设置的塔盘板，塔盘板上设有阀孔，阀孔内装有可沿竖直方向移动的浮阀，浮阀包括阀帽和限位组件。塔盘板顶面在阀孔边沿设置防漏堰，阀帽包括平顶盖和设于平顶盖边缘的下翻边，下翻边下沿的内径大于防漏堰顶端的外径，限位组件包括垂直设于阀帽底部的至少三条阀腿，每一阀腿均穿设于防漏堰内，阀腿底端位于塔盘板下方，阀腿在底端垂直设置可与塔盘板抵接的下挡臂。当下挡臂抵于塔盘板底面时，下翻边的下沿位于防漏堰上沿的下方。另外，本发明还提供一种具有该塔盘的板式塔。该塔盘兼具浮阀和泡罩两类塔盘的优点，适应较低气相负荷工况，可有效防止漏液且传质效率较高。

技术领域

本发明涉及板式塔设备的配件领域，具体是一种帽型浮阀塔盘以及具有该塔盘的板式塔。

背景技术

板式塔是一种用于气液或液液系统的分级接触的传质设备，板式塔通常包括多个间隔设置的塔盘，气相从塔盘下方通过设置在塔盘上的浮阀、泡罩等类型鼓泡单元与塔盘上方横向流动的液相混合接触后，进入到上一层的塔盘，液相则通过降液管进入下一层塔盘。

鼓泡单元的形式决定了气相在通过塔盘时的流动状态，会影响气相与液相的混合程度和传质效果，进而影响塔盘的整体性能。泡罩塔盘的塔盘板上设有升气管结构，因而在较低气相负荷下也不易发生漏液，但泡罩塔盘的压降大、液层厚，传质效率一般且造价偏高，因此应用范围较窄。而浮阀塔盘由于气体从阀周沿水平方向穿过塔盘，在气速稍低的鼓泡状态下就很好地传质，但与此同时在较低气相负荷下也较易发生漏液。因此，有必要针对较低气相负荷的工况开发一种传质效率可靠且不易发生漏液的塔盘。

发明内容

本发明的第一目的在于整合现有泡罩塔盘和浮阀塔盘在防漏液和传质效率方面的优势提供一种适应较低气相负荷工况的帽型浮阀塔盘。

本发明的第二目的在于提供一种具有前述帽型浮阀塔盘的板式塔。

为实现上述第一目的，本发明提供一种帽型浮阀塔盘，包括沿水平方向设置的塔盘板，塔盘板上设有阀孔，阀孔内装有可沿竖直方向移动的浮阀，其特殊之处在于，浮阀包括阀帽和限位组件。塔盘板顶面在阀孔边沿设置防漏堰，阀帽包括平顶盖和设于平顶盖边缘的下翻边，下翻边下沿的内径大于防漏堰顶端的外径，限位组件包括垂直设于阀帽底部的至少三条阀腿，每一阀腿均穿设于防漏堰内，阀腿底端位于塔盘板下方，阀腿在底端垂直设置可与塔盘板抵接的下挡臂。当下挡臂抵于塔盘板底面时，下翻边的下沿位于防漏堰上沿的下方；下翻边包括环状的衔接部和锥管部，衔接部位于平顶盖和锥管部之间，衔接部的轴截面为两个对称的圆弧形，锥管部的内径由下至上连续收窄，锥管部下沿的内径大于防漏堰顶端的外径。

由上述方案可见，在浮阀的活动范围内，阀帽在竖直方向上始终与防漏堰存在部分重叠，并与防漏堰构成环形气体通道，下翻边上部为与平顶盖圆滑过渡的衔接部，可有效引导气流转向并朝下流动，减少动能损失。下翻边下部为喇叭状的锥管部，有助于气体在环形通道内扩散开并与塔盘液相层充分传质，气体在上述浮阀塔盘内的流动方向会经历两次转变，传质过程中气相可以维持较长距离的放射状水平流动状态，塔盘板上每一阀孔周边的理论传质范围更大，有助于提高塔盘效率并减小塔盘上的传质死区。可上下移动的阀帽能够随气相负荷的改变动态调节浮阀的开度，保留了浮阀塔盘在操作弹性方面的优势，而防漏堰则类似于泡罩塔盘中的升气管，可防止塔盘在较低气相负荷下发生漏液，因此帽型浮阀塔盘兼具了浮阀和泡罩这两类塔盘的优点。

进一步的方案是，防漏堰为内径由下至上连续收窄的锥管结构，并且防漏堰的锥角大于的锥管部的锥角。

由上可见，上述防漏堰有助于收窄气体环形通道出口处的宽度，从而提高气体流出阀帽时的流速，改善传质效果。

进一步的方案是，阀腿上端垂直设置上支臂，上支臂的端部位于防漏堰上沿的外侧。