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塔內(nèi)件

槽式液體分布器

編輯:安平萬鼎石化設(shè)備制造有限公司 時間:2022年03月02日

 



槽式液體分布器為重力型液體分布器。由于它靠液位(重力)分布液體,易于達(dá)到液體分布均勻及操作穩(wěn)定等要求。槽式液體分布器又分為二級槽式液體分布器及單級槽式液體分布器。現(xiàn)分述如下:

1.二級槽式液體分布器

由主槽(一級槽)及分槽(二級槽)組成,主槽置于分槽之上。回流液和加料液體由置于主槽上方的進(jìn)料管進(jìn)入主槽中,再由主槽按比例分配到各分槽中。主槽與分槽的結(jié)構(gòu)尺寸由液體流率、塔件以及對分布質(zhì)量的要求而定。二級槽式分布器結(jié)構(gòu)簡單,易于從人孔中進(jìn)塔組裝;升氣通道均勻,自由截面積大。其缺點是占有塔空間大,且各分槽液位不易達(dá)到完全一致。此種結(jié)構(gòu)形式多用于直徑大于1m的塔中。

(1)主槽

主槽為矩形截面的敞開式結(jié)構(gòu),其長度由塔徑及分槽尺寸而定,高度取決于操作彈性,一般為200?300mm。它的作用是將液體穩(wěn)定均勻地分配到各分槽,為此,主槽底部要設(shè)布液裝置,主槽內(nèi)部要有防沖裝置,穩(wěn)流裝置,外部要有定位與固定裝置。

①布液結(jié)構(gòu)

液體由導(dǎo)液管進(jìn)入主槽后,靠一定的液位由主槽底部的布液孔將液體分配到各分槽中。由于各分槽的長度不等,分配到各分槽的液量也不同,因而對應(yīng)于各分槽的布液孔數(shù)也各異。在槽底部布液方式有側(cè)孔式結(jié)構(gòu)及底孔廣節(jié)構(gòu)。側(cè)孔式導(dǎo)液槽兼作主槽與分槽的定位裝置,底孔式主槽下面可不設(shè)導(dǎo)液槽而只設(shè)簡單的定位板,或二者均不設(shè)置。側(cè)孔式結(jié)構(gòu)雖復(fù)雜,但它允許固體雜質(zhì)沉積主槽底部而不會堵塞布液孔,布液孔至底板的距離一般為30mm左右,布液孔直徑一般4mm以上,孔數(shù)及液位高度的確定見下節(jié)分槽結(jié)構(gòu)。

對于直徑大4m或大液量的塔,主槽可設(shè)置兩個,以防進(jìn)槽液量局部過大及減小槽內(nèi)液面落差,還可設(shè)多個進(jìn)液點。

②防沖裝置

為防止液體由導(dǎo)液管進(jìn)入主槽,造成局部的沖擊與攪動,影響液體的分配,在主槽內(nèi)部需設(shè)置防沖裝置。圖6-8為防沖板,其寬度應(yīng)小于主槽內(nèi)部寬度20mm以上,視液量大小而定,以緩沖由導(dǎo)液管流下的液體并從兩側(cè)流到主槽底部。對于大直徑、大液量的塔,設(shè)計并列的兩個主槽,或者將單槽的防沖板設(shè)計成導(dǎo)液板使液體從導(dǎo)液板兩端進(jìn)入槽中以防止液面落差過大使液位高度不同。導(dǎo)液板與防沖板相似,但放置于距主槽上緣100mm處且寬度與主槽內(nèi)部相同,其長度由進(jìn)料情況而定,一般等于或稍大于塔徑的一半。為保險起見,在導(dǎo)液管液體進(jìn)入主槽部位要裝一段250Y型板波紋填料,以緩沖并疏通液體。對于可能出現(xiàn)固體雜質(zhì)的場合,且分槽出液孔直徑小于3mm時,**設(shè)置過濾框以截住固體顆粒,同時也可起到防沖作用。關(guān)于這些部件的詳細(xì)情況,可詢及內(nèi)件的制造廠家。

溢流式防沖槽亦稱預(yù)分配槽,它設(shè)置在主槽內(nèi)防止進(jìn)料管處液體湍動,并使液流速度降低沿鋸齒縫隙流下。這種防沖結(jié)構(gòu)性能較好,分布質(zhì)量高,在高液體負(fù)荷的情況下常用之。

(2)分槽

分槽的作用是將主槽分配的液體均勻地分布到填料表面上,因此分槽的設(shè)計至關(guān)重要。分

槽的長度由塔徑及排列情況而定,其寬度因塔液體流量及所要求的停留時間而略有不同,一般為30?60mm,其高度一般為250mm左右。為了防止進(jìn)液處液面湍動及液面落差,槽內(nèi)需設(shè)置穩(wěn)流板,穩(wěn)流板點焊在槽內(nèi)壁上,距上面溢流孔要大于100mm。溢流孔的作用是防止高液量時從上端面不均勻溢出。如果沒有特殊要求,一般可不設(shè)溢流孔。穩(wěn)流板的長度一般等于槽長的一半,板上可開大于eiOmm的孔,也可不開孔,液體從穩(wěn)流板兩端流入槽中。分槽的主要部件是布液結(jié)構(gòu),它有不

同形式,現(xiàn)分述如下:

①底孔式布液結(jié)構(gòu)

底孔式結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,在液體分布要求不太嚴(yán)格的情況下使用。

②側(cè)孔導(dǎo)管式布液結(jié)構(gòu)

側(cè)孔導(dǎo)管式布液結(jié)構(gòu)是將各布液孔流出的液體用導(dǎo)管引至填料表面,它有優(yōu)良的布液結(jié)構(gòu),可以人為地定點,且流出的液體不易被氣體夾帶,導(dǎo)液管的直徑要大于小孔直徑。導(dǎo)液管與分槽連接處不要滿焊以便留有排氣孔,防止造成不穩(wěn)定流動。

彎管式由f位置略高,抗堵塞性能優(yōu)于直管式,但直管式可以省去彎管這一工序,側(cè)孔角鋼板式結(jié)構(gòu)簡單,易于將槽滿溢流液體導(dǎo)至分布點,但分布點的安排受槽寬的限制。

③側(cè)孔擋板式布液結(jié)構(gòu)

布液孔流出來的液體直接射到側(cè)板上,使其呈膜狀流下均勻地分布到填料表面上,把點分布變成線分布。當(dāng)液量較小,布液孔數(shù)不能適應(yīng)填料所要求的數(shù)目(否則孔徑將小于3mm)時,為增大小孔直徑而用之。還可在側(cè)板上固定二層金屬絲網(wǎng),使液體分布效果更好。為防止氣體夾帶液體,建議用單板封閉式結(jié)構(gòu),這種這種封閉結(jié)構(gòu)不能用雙板,否則將造成大的氣相阻力。若氣速較小,則可用雙板敞開式,這兩種分布器的固定方式**采用懸掛式,可將它掛在與床層定位器相連的兩個水平梁上。

④復(fù)合式布液結(jié)構(gòu)

除上述的結(jié)構(gòu)外,對于小液量的分布器,尚可采用復(fù)合式布液結(jié)構(gòu)。

前面所討論的槽式分布器的布液結(jié)構(gòu)都是靠一定高度的液位(正常操作時液位一般在30mm以上)保證液體分布的均勻性,液位越高,分布器尺寸誤差及安裝水平度所造成的影響越小,在相同液體流量下,液位越高則布液孔直徑越小或布液孔數(shù)越少。對于一定型號的填料要求分布點數(shù)(即布液孔數(shù))也基本一定。因此若維持流量不變,則只有減小布液孔直徑,但布液孔直徑越小,則抗堵塞能力越差,一般布液孔的直徑不得小于2mm,而以3mm以上為宜。當(dāng)噴淋密度**時,則難以同時保證分布點數(shù)及較大的布液孔直徑。上槽分布點數(shù)較少以保持高液位及大孔徑,由于液位較高則分布相對均勻,而大孔徑又增加了抗堵塞能力,因而可避免大尺度不良分布;下槽布液點數(shù)則應(yīng)按填料要求設(shè)計,為使分布孔直徑較大,可使液位降低,設(shè)計為30mm,在**液量的情況下,為避免分布孔過小還可采用溢流孔結(jié)構(gòu)。下槽內(nèi)設(shè)置隔離板以防止水平度誤差造成液體流向一側(cè),使本來就低的液面出現(xiàn)大的高度差造成液體分布差別較大。隔離板的距離一般為300mm或大些,隔離板形成的每個區(qū)內(nèi)對應(yīng)于上槽的一個或多個分布孔。為使下槽保持一定的水平度,用固定支耳螺釘調(diào)節(jié)。




2.單級槽式液體分布器

單級槽式分布器亦稱通槽式分布器,它的結(jié)構(gòu)緊湊,槽間相互連通,能保持所有槽處于同一水平液面,因而易于達(dá)到液體分布均勻。它常用于直徑0.25~1m的小塔中,當(dāng)塔的空間受到限制時大塔亦可采用。它的防沖裝置同槽式分布器主槽的防沖裝置相同,布液結(jié)構(gòu)則只能采用底孔式。

3.槽式溢流型液體分布器

槽式溢流型液體分布器與槽式孔流型液體分布器在結(jié)構(gòu)上有相似之處。它是將槽式孔流型的底孔變成側(cè)溢流孔,溢流孔一般為倒三角形或矩形。它適用高液量或易被堵塞的場合。從圖中可以看出,液體先流入主槽,依靠液位從主槽的矩形(或三角形)溢流孔分配至分槽中,有時也可從底孔流入分槽,然后也是依靠液位從三角形(或矩形)溢流孔流到填料表面。根據(jù)塔徑大小,主槽可以設(shè)置一個或多個。一般情況下,直徑2m以下的塔可設(shè)置一個主槽,直徑2m以上或直徑雖小但液量很大的塔,可設(shè)置2個或多個主槽。三角形溢流孔隨著液位的升高液體流出的面積加大,因而操作彈性較大,一般可達(dá)1:4。為了改善液體分布質(zhì)量,三角形溢流孔**不設(shè)計成開口堰,目的是在大液量時在其上面能保持一定的液位,使液體分布更均勻。這種分布器常用于散裝填料塔中,由于它的分布質(zhì)量不如槽式孔流型分布器,因而**規(guī)整填料或精密分離中用的不多。它的安裝和槽式孔流型分布器一樣,固定在支撐圈上。為使布液呈幾何均勻分布,分槽比孔流型的分槽寬,一般為100?120mm;其高度比孔流型小,一般為100?150mm;分槽中心距為300mm左右。

4.槽式液體分布器的調(diào)試與固定

為了保證槽式液體分布器的分布質(zhì)量,除分布點數(shù)外,*重要的是各分布點具有相同的流量,為此要求布液孔(或溢流孔)直徑(或尺寸)相同,而且應(yīng)處于同一水平面上;一級槽液體分配要均勻;要保持各槽的水平度在0.3%以內(nèi),以免形成槽兩端過大的液面落差。目前布液孔加工方式有兩種,即鉆孔與沖孔,而以沖孔為宜,它不但能保證加工精度,而且加工速度快。鉆孔可以省去沖孔模具,且可多層板同時加工,但由于鉆頭磨損易造成較大的加工誤差,應(yīng)注意調(diào)整,同時加工后應(yīng)去除毛刺。

為避免設(shè)計及加工失誤,進(jìn)塔安裝前**進(jìn)行分布性能實驗。一方面需觀測各槽液位是否處于同一水平;另一方面要測量流量是否均勻,可采取目測和接液的方法。

槽式液體分布器的固定,對于金屬散裝填料、塑料散裝填料及所有規(guī)整填料,在設(shè)計時應(yīng)與床層固定器同時考慮。主槽與分槽可采用壓板或夾板(卡子)的方法和填料固定柵板相連,同時要考慮填料固定柵板與槽的相對位置及它們與填料的相對位置(指具有方向性的規(guī)整填料),且不可影響分布器的分布效果。*易出現(xiàn)的問題是柵板阻擋分布點流下的液體,造成偏流及噴濺,使分布質(zhì)量下降。槽與填料固定柵板的固定見下節(jié)(填料固定裝置)。對于陶瓷填料及石墨等易破碎材料,由于使用填料壓緊器,故槽式分布器不宜放置在填料壓緊器上,而應(yīng)單獨設(shè)計支撐分布器的柵板并與塔體相連,設(shè)計時可參照填料固定器的設(shè)計。

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