母子导向浮阀.pdf

一种母子导向浮阀，母阀(A)的阀盖为一个以长对角线为对称的四边形，长边的夹角指向溢流堰，母阀阀盖下至少有两个阀腿，前端阀腿(A－1)长于后端阀腿(A－2)，使母阀全开时，母阀的阀盖与阀孔板之间向着溢流堰张开一个2－10°的夹角，其特征是：母阀阀盖上有一个母阀阀孔(A－5)，母阀阀孔(A－5)上有子阀(B)，子阀为活动阀，子阀也为四边形，其四条边与母阀的四条边平行，子阀阀盖下至少有两个阀腿，子阀前端阀(B－1)腿等于或长于子阀后端阀腿(B－2)，使子阀(B)全开时，子阀阀盖与母阀阀盖之间向着溢流堰张开一个0－10°的夹角。本发明的母子导向浮阀操作弹性大、效率高、压降小。

1.  一种母子导向浮阀，母阀(A)的阀盖为一个以长对角线为对称的四边形，长边的夹角指向溢流堰，母阀阀盖下至少有两个阀腿，前端阀腿(A-1)长于后端阀腿(A-2)，使母阀全开时，母阀的阀盖与阀孔板之间向着溢流堰张开一个2-10°的夹角，其特征是：母阀阀盖上有一个母阀阀孔(A-5)，母阀阀孔(A-5)上有子阀(B)，子阀为活动阀，子阀也为四边形，其四条边与母阀的四条边平行，子阀阀盖下至少有两个阀腿，子阀前端阀(B-1)腿等于或长于子阀后端阀腿(B-2)，使子阀(B)全开时，子阀阀盖与母阀阀盖之间向着溢流堰张开一个0-10°的夹角。

2.  根据权利要求1所述的母子导向浮阀，其特征是：母阀阀盖和子阀阀盖的四边形顶角为圆弧形，使母阀阀盖和子阀阀盖沿液流方向呈流线型。

3.  根据权利要求1所述的母子导向浮阀，其特征是：子阀阀盖面积为母阀阀盖面积的30～60％。

4.  根据权利要求所述的母子导向浮阀，其特征是：在子阀后面的母阀阀盖上开有导向孔(A-6)，导向孔(A-6)上有导向板。

母子导向浮阀
发明领域
本发明涉及浮阀塔核心部件——浮阀。
背景技术
本发明人发明了导向浮阀塔板并于2002年申请了中国专利(专利号CN02112748.4)。该浮阀塔板与F1型浮阀塔板相比，阀片不易脱落和卡死，压降明显降低，能耗下降，处理量提高，分离效果提高。但在实践中发明人发现，该导向浮阀塔板的操作弹性还不够大，当气体流量较大时，该导向浮阀塔板能充分发挥其优越性，但当气体流量较小时，由于不能把所有的浮阀阀盖都打开，所以效果就不是很好。我国炼油装置处理能力受原油来源的影响变化幅度较大，因此需要分馏塔在较大气体负荷变化范围内能保持较高的分离效率。
发明内容
本发明是本发明人设计的导向浮阀(中国专利CN02112748.4)的一种改进。本发明的目的在于提供一种操作弹性大、效率高、压降小的母子导向浮阀。
本发明的技术方案如下：
一种母子导向浮阀，母阀的阀盖为一个以长对角线为对称的四边形，长边的夹角指向溢流堰，母阀阀盖下至少有两个阀腿，前端阀腿长于后端阀腿，使母阀全开时，母阀地阀盖与阀孔板之间向着溢流堰张开一个2-10°的夹角，母阀阀盖上有一个母阀阀孔，母阀阀孔上有子阀，子阀为活动阀，子阀也为四边形，其四条边与母阀的四条边平行，子阀阀盖下至少有两个阀腿，子阀前端阀腿等于或长于子阀后端阀腿，使子阀全开时，子阀阀盖与母阀阀盖之间向着溢流堰张开一个0-10°的夹角。
上述的母子导向浮阀，母阀阀盖和子阀阀盖的四边形顶角为圆弧形，使母阀阀盖和子阀阀盖沿液流方向呈流线型。
上述的母子导向浮阀，子阀阀盖面积为母阀阀盖面积的30～60％。
上述的母子导向浮阀，在子阀后面的母阀阀盖上开有导向孔，导向孔上有导向板，导向板的导向与液流流向一致，从该导向孔喷出的向前气流，可以部分抵消从子阀缝隙喷出的向后气流，对液流产生更大的向前推动力，更好地降低液面梯度。
本发明所述的母子导向浮阀可以用各种金属材料制成，必要时亦可以用金属材料与非金属材料复合制成，以满足不同工况场合的需要。
本发明的母子导向浮阀具有如下优点：
(1)当气速较小时，母阀静止在塔板上，子阀升起，此时的气液传质主要由子阀起作用；随气相负荷增加，子阀全开启，母阀亦受到足够多的压力提升而逐渐开启，进入工作状态。此时，上升气相分别从母、子阀片升起的环隙间进入液层。这样可以有效和较大范围地调节塔板开孔率和阀孔气速，因而具有较大的操作弹性。而且在低气速下仍保持高效率，且随着通量的增加，效率保持基本不变。
(2)母子导向浮阀提供了极大的气流通道以及气相和液相的接触面积，使得塔板的处理量和效率都大幅度提高。
(3)子浮阀为根据母阀形状特别设计的对称四边形，其折线侧边与母浮阀的折线侧边保持平行，这样能够均匀分割母浮阀上部的传质空间，使气体分散更加细密、均匀，气液接触充分。
(4)母、子浮阀都为对称四边形，对液流具有良好的导向作用，推动液体前进，从而有效消除液面梯度，减小液体的返混程度。
(5)在子阀后面的母阀阀盖上设有导向孔，从该导向孔喷出的向前气流，可以部分抵消从子阀缝隙喷出的向后气流，对液流产生更大的向前推动力。
(6)母子浮阀前端阀腿长于后端阀腿，使得阀盖全开时，阀盖与阀孔板水平面之间呈锐角，于是相对液流方向而言，与之同方向气流量将大于逆向气流量，整体效果是推动液体向前运动，有效消除了板上液面梯度。
附图说明
图1为母子导向浮阀立体示意图；
图2为母子导向浮的阀母、子阀全开状态主视剖面示意图。
图中：
A——母阀                                B——子阀
A-1——母阀前阀腿                        B-1——子阀前阀腿
A-2——阀后阀腿                              B-2——子阀后阀腿
A-3——母阀阀脚                              B-3——子阀阀脚
A-4——母阀起始定距片                        A-5——母阀阀孔
A-6——导向孔
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明。
实施例一：
乙醇一水精馏塔Φ1200mm，共有36层塔板，开孔率11.5％，原塔板全部为F1型浮阀。将全部塔板改为本发明的母子导向浮阀塔板。母阀阀盖长100毫米，前端长65mm，后端长35mm，最大宽度45mm，阀盖上导向孔A-6为舌形，高2毫米。前阀腿A-1，宽为8毫米，长为16毫米，后阀腿A-2，宽为12毫米长为13毫米。子阀为对称四边形浮阀，阀片的长度40mm，前端长45mm，后端长15mm，最大宽度为20mm。前阀腿，宽度为5mm，长度为7mm；后阀腿宽度为5mm，长度为6mm。改造中保留了原塔板固定件，只更换了塔板。改造后在处理量34.7t/d及70.0t/d情况下进行了生产标定。从标定结果得出，使用本发明的母子导向浮阀后，乙醇纯度由94.1％提高至94.9％。产品质量进一步改善，说明母子导向浮阀的板效率比F1型浮阀高。从生产实践看，处理量在30t/d～90t/d均能平稳操作，产品质量合格，达到了技术改造的目的。说明本发明的母子导向浮阀不但生产能力提高，而且操作弹性也增大。
实施例二：
乙酸—水精馏系统，原为普通筛板塔盘。设备投入运行后一直不正常，主要表现在生产负荷偏低，只能达到原设计负荷的90％(原设计最大处理量为250t/d)，而且工况和负荷稍有波动立即出现雾沫夹带，经过多次观察、调整，反复计算后认为是因为气体穿孔速度过大，导致塔板效率降低。为提高这套设备的生产能力，采用本发明专利。原精馏塔Φ1600mm，共有88层塔板，开孔率12％。将全部塔板改为本发明的母子导向浮阀塔板。母阀阀盖长120毫米，前端长75mm，后端长45mm，最大宽度50mm，阀盖上导向孔A-6为舌形，高3毫米。前阀腿A-1，宽为8毫米，长为16毫米，后阀腿A-2，宽为12毫米长为13毫米。子阀阀盖的长度80mm，前端长55mm，后端长25mm，最大宽度为20mm。前阀腿，宽度为5mm，长度为7mm；后阀腿宽度为5mm，长度为6mm。。投入运行后，塔板最大负荷360t/d，最小负荷100t/d，生产负荷大幅度波动时仍能平稳运行。