双层水箱气液分布装置 技术领域
本发明涉及一种双层水箱气液分布装置。它属于化工等领域填料塔设备中所使用的气液分布器。
技术背景
现有的槽盘式气液分布器结构简单，加工制造容易，且具有占位低、气液分布均匀、压降低、操作弹性范围较广的特点，已在化工、炼油和石油化工等领域广泛使用。由于该分布器采用升气管内流通气体，底板之间互相连接或焊接成整体塔盘，用以存储、分布液体的气液分布方案，因而造成如下不足之处：制作其上的底板部分费工费料，成本较高；分布器自身很重，必然导致承载它的钢梁产生挠度变形，使得位于分布器各分块上的分布孔位置高低不平，最终严重影响到分布器的液体分布效果；槽盘式气液分布器的安装过程非常复杂，工艺要求很高，且无论采用螺栓垫片连接结构或是采用焊接工艺，实际使用情况都难以杜绝液体泄露情况的发生；槽盘式气液分布器在生产场所不能模拟进行水力学实验，使得其在填料塔内安装使用后的实际效果不能提前得到验证和改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气液分布效果更加优良的双层水箱气液分布装置。本发明的目的还在于：该装置结构更为简单，占位更低，重量更轻，省工省料，便于制造，便于现场安装，能够杜绝液体泄露，更可以提前模拟进行水力学实验，便于进一步验证和改进原设计方案。
本发明是通过下述技术方案加以实现的：
本发明改变槽盘式气液分布器升气管内流通气体，底板部分存储、分布液体的原有方案，采用水箱内存储、分布液体，水箱之间空隙部分流通气体的“上下双层两组水箱结构”气液分布新方案。双层水箱气液分布装置主要是由上水箱和下水箱组成。每个上水箱下面设有支架，用螺栓和螺母把上水箱固定在两个相邻下水箱之间地上方。上水箱下面还设有导液管，上水箱内所承接的液体可通过导液管分别流进位于上水箱下方左右两侧的下水箱内。下水箱可承接和存储液体，各上水箱、下水箱之间的空隙部分流通气体，气流阻力小。下水箱的两侧外壁设有经冲压工艺或钻削工艺制作而成的分布孔并用导液角钢遮挡，下水箱里的液体流经分布孔和导液角钢后实现均匀分布。每1～8个下水箱组成1个下水箱单元，同一下水箱单元的各下水箱之间用连通管互相焊接相连。每个下水箱单元截面大小都应受到限制，以保证该下水箱单元能够通过填料塔人孔进入填料塔内进行安装为宜。各下水箱单元在填料塔内摆放到设计位置后互相之间用活接头和连接管相连接，使得全部下水箱之间实现液体流动全连通，进而可以保证该装置各下水箱内的液体液位高度保持一致。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1.该装置结构更为简单，重量减少40％，省工省料；
2.所需配置支承钢梁等附件重量减轻，体积也可随之减小，占位更低，高度可减少30％；
3.更便于制造，便于现场安装；
4.采用活接头密封方式连接可靠，能够杜绝液体泄露；
5.全部下水箱之间实现了液体流动全连通，进而可以保证该双层水箱气液分布装置各下水箱内的液体液位高度保持一致；
6.分布孔排列数量可以增加15％；
7.由支承钢梁所产生挠度引起的分布孔中心线水平度偏差减小70％，液体分布更均匀；
8.开孔率增大30％，气流阻力小，气体分布更均匀，压降更低，操作弹性范围更广泛：
9.可以提前模拟进行水力学实验，便于进一步验证和改进原设计方案。
附图说明
图1为双层水箱气液分布装置结构示意主视图；
图2为双层水箱气液分布装置左视剖视图；
图3为双层水箱气液分布装置俯视图。
在上述图中，[1]为上水箱，[2]为下水箱，[3]为支架，[4]为螺栓，[5]为螺母，[6]为导液管，[7]为分布孔，[8]为导液角钢，[9]为连通管，[10]为活接头，[11]为连接管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
双层水箱气液分布装置主要是由上下双层两组水箱即上水箱[1]和下水箱[2]组成，下水箱的数量为2～100个；上水箱的数量比下水箱的数量少1个，上水箱和下水箱被布置成上下两层。上水箱的底部是夹角α＝50～150°的相交平面；下水箱的底部可以是一个水平面，也可以是夹角β＝50～150°的相交平面。上水箱和下水箱的制作材料可以是不锈钢，也可以是碳钢，厚度为1～8mm。每个上水箱[1]下面设有2～20个支架[3]，每个支架配置1～8个螺栓[4]和1～8个螺母[5]，共同把上水箱固定在两个相邻下水箱[2]之间的上方。上水箱[1]下面还设有2～40个导液管[6]，上水箱内所承接的液体可通过导液管分别流进位于上水箱下方左右两侧的下水箱内。下水箱[2]可承接和存储液体，各上水箱、下水箱之间的空隙部分可以流通气体，气流阻力小。每个下水箱的两侧外壁都设有3～200个经冲压工艺或钻削工艺制作而成的分布孔[7]并用相同数量的导液角钢[8]遮挡，下水箱里的液体流经分布孔和导液角钢后实现均匀分布。每1～8个下水箱组成1个下水箱单元，同一下水箱单元的各下水箱之间互相用1～20个连通管[9]互相焊接相连，每个下水箱单元的截面形状都应小于直径为500mm的圆形，以保证该下水箱单元能够顺利通过填料塔人孔被送入填料塔内进行安装。同一个下水箱单元的各下水箱之间，连通管的截面形状可以是圆形、正方形、矩形、菱形等几何图形。各下水箱单元在填料塔内摆放到设计位置后互相之间用1～20个活接头[10]和1～40个连接管[11]相连接，使得全部下水箱之间实现液体流动全连通，进而可以保证该双层水箱气液分布装置各下水箱内的液体液位高度保持一致。