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塔内件

槽式液体分布器

编辑:安平万鼎石化设备制造有限公司 时间:2022年03月02日

 



槽式液体分布器为重力型液体分布器。由于它靠液位(重力)分布液体,易于达到液体分布均匀及操作稳定等要求。槽式液体分布器又分为二级槽式液体分布器及单级槽式液体分布器。现分述如下:

1.二级槽式液体分布器

由主槽(一级槽)及分槽(二级槽)组成,主槽置于分槽之上。回流液和加料液体由置于主槽上方的进料管进入主槽中,再由主槽按比例分配到各分槽中。主槽与分槽的结构尺寸由液体流率、塔件以及对分布质量的要求而定。二级槽式分布器结构简单,易于从人孔中进塔组装;升气通道均匀,自由截面积大。其缺点是占有塔空间大,且各分槽液位不易达到完全一致。此种结构形式多用于直径大于1m的塔中。

(1)主槽

主槽为矩形截面的敞开式结构,其长度由塔径及分槽尺寸而定,高度取决于操作弹性,一般为200〜300mm。它的作用是将液体稳定均匀地分配到各分槽,为此,主槽底部要设布液装置,主槽内部要有防冲装置,稳流装置,外部要有定位与固定装置。

①布液结构

液体由导液管进入主槽后,靠一定的液位由主槽底部的布液孔将液体分配到各分槽中。由于各分槽的长度不等,分配到各分槽的液量也不同,因而对应于各分槽的布液孔数也各异。在槽底部布液方式有侧孔式结构及底孔广节构。侧孔式导液槽兼作主槽与分槽的定位装置,底孔式主槽下面可不设导液槽而只设简单的定位板,或二者均不设置。侧孔式结构虽复杂,但它允许固体杂质沉积主槽底部而不会堵塞布液孔,布液孔至底板的距离一般为30mm左右,布液孔直径一般4mm以上,孔数及液位高度的确定见下节分槽结构。

对于直径大4m或大液量的塔,主槽可设置两个,以防进槽液量局部过大及减小槽内液面落差,还可设多个进液点。

②防冲装置

为防止液体由导液管进入主槽,造成局部的冲击与搅动,影响液体的分配,在主槽内部需设置防冲装置。图6-8为防冲板,其宽度应小于主槽内部宽度20mm以上,视液量大小而定,以缓冲由导液管流下的液体并从两侧流到主槽底部。对于大直径、大液量的塔,设计并列的两个主槽,或者将单槽的防冲板设计成导液板使液体从导液板两端进入槽中以防止液面落差过大使液位高度不同。导液板与防冲板相似,但放置于距主槽上缘100mm处且宽度与主槽内部相同,其长度由进料情况而定,一般等于或稍大于塔径的一半。为保险起见,在导液管液体进入主槽部位要装一段250Y型板波纹填料,以缓冲并疏通液体。对于可能出现固体杂质的场合,且分槽出液孔直径小于3mm时,**设置过滤框以截住固体颗粒,同时也可起到防冲作用。关于这些部件的详细情况,可询及内件的制造厂家。

溢流式防冲槽亦称预分配槽,它设置在主槽内防止进料管处液体湍动,并使液流速度降低沿锯齿缝隙流下。这种防冲结构性能较好,分布质量高,在高液体负荷的情况下常用之。

(2)分槽

分槽的作用是将主槽分配的液体均匀地分布到填料表面上,因此分槽的设计至关重要。分

槽的长度由塔径及排列情况而定,其宽度因塔液体流量及所要求的停留时间而略有不同,一般为30〜60mm,其高度一般为250mm左右。为了防止进液处液面湍动及液面落差,槽内需设置稳流板,稳流板点焊在槽内壁上,距上面溢流孔要大于100mm。溢流孔的作用是防止高液量时从上端面不均匀溢出。如果没有特殊要求,一般可不设溢流孔。稳流板的长度一般等于槽长的一半,板上可开大于eiOmm的孔,也可不开孔,液体从稳流板两端流入槽中。分槽的主要部件是布液结构,它有不

同形式,现分述如下:

①底孔式布液结构

底孔式结构简单,制造容易,在液体分布要求不太严格的情况下使用。

②侧孔导管式布液结构

侧孔导管式布液结构是将各布液孔流出的液体用导管引至填料表面,它有优良的布液结构,可以人为地定点,且流出的液体不易被气体夹带,导液管的直径要大于小孔直径。导液管与分槽连接处不要满焊以便留有排气孔,防止造成不稳定流动。

弯管式由f位置略高,抗堵塞性能优于直管式,但直管式可以省去弯管这一工序,侧孔角钢板式结构简单,易于将槽满溢流液体导至分布点,但分布点的安排受槽宽的限制。

③侧孔挡板式布液结构

布液孔流出来的液体直接射到侧板上,使其呈膜状流下均匀地分布到填料表面上,把点分布变成线分布。当液量较小,布液孔数不能适应填料所要求的数目(否则孔径将小于3mm)时,为增大小孔直径而用之。还可在侧板上固定二层金属丝网,使液体分布效果更好。为防止气体夹带液体,建议用单板封闭式结构,这种这种封闭结构不能用双板,否则将造成大的气相阻力。若气速较小,则可用双板敞开式,这两种分布器的固定方式**采用悬挂式,可将它挂在与床层定位器相连的两个水平梁上。

④复合式布液结构

除上述的结构外,对于小液量的分布器,尚可采用复合式布液结构。

前面所讨论的槽式分布器的布液结构都是靠一定高度的液位(正常操作时液位一般在30mm以上)保证液体分布的均匀性,液位越高,分布器尺寸误差及安装水平度所造成的影响越小,在相同液体流量下,液位越高则布液孔直径越小或布液孔数越少。对于一定型号的填料要求分布点数(即布液孔数)也基本一定。因此若维持流量不变,则只有减小布液孔直径,但布液孔直径越小,则抗堵塞能力越差,一般布液孔的直径不得小于2mm,而以3mm以上为宜。当喷淋密度**时,则难以同时保证分布点数及较大的布液孔直径。上槽分布点数较少以保持高液位及大孔径,由于液位较高则分布相对均匀,而大孔径又增加了抗堵塞能力,因而可避免大尺度不良分布;下槽布液点数则应按填料要求设计,为使分布孔直径较大,可使液位降低,设计为30mm,在**液量的情况下,为避免分布孔过小还可采用溢流孔结构。下槽内设置隔离板以防止水平度误差造成液体流向一侧,使本来就低的液面出现大的高度差造成液体分布差别较大。隔离板的距离一般为300mm或大些,隔离板形成的每个区内对应于上槽的一个或多个分布孔。为使下槽保持一定的水平度,用固定支耳螺钉调节。




2.单级槽式液体分布器

单级槽式分布器亦称通槽式分布器,它的结构紧凑,槽间相互连通,能保持所有槽处于同一水平液面,因而易于达到液体分布均匀。它常用于直径0.25~1m的小塔中,当塔的空间受到限制时大塔亦可采用。它的防冲装置同槽式分布器主槽的防冲装置相同,布液结构则只能采用底孔式。

3.槽式溢流型液体分布器

槽式溢流型液体分布器与槽式孔流型液体分布器在结构上有相似之处。它是将槽式孔流型的底孔变成侧溢流孔,溢流孔一般为倒三角形或矩形。它适用高液量或易被堵塞的场合。从图中可以看出,液体先流入主槽,依靠液位从主槽的矩形(或三角形)溢流孔分配至分槽中,有时也可从底孔流入分槽,然后也是依靠液位从三角形(或矩形)溢流孔流到填料表面。根据塔径大小,主槽可以设置一个或多个。一般情况下,直径2m以下的塔可设置一个主槽,直径2m以上或直径虽小但液量很大的塔,可设置2个或多个主槽。三角形溢流孔随着液位的升高液体流出的面积加大,因而操作弹性较大,一般可达1:4。为了改善液体分布质量,三角形溢流孔**不设计成开口堰,目的是在大液量时在其上面能保持一定的液位,使液体分布更均匀。这种分布器常用于散装填料塔中,由于它的分布质量不如槽式孔流型分布器,因而**规整填料或精密分离中用的不多。它的安装和槽式孔流型分布器一样,固定在支撑圈上。为使布液呈几何均匀分布,分槽比孔流型的分槽宽,一般为100〜120mm;其高度比孔流型小,一般为100〜150mm;分槽中心距为300mm左右。

4.槽式液体分布器的调试与固定

为了保证槽式液体分布器的分布质量,除分布点数外,*重要的是各分布点具有相同的流量,为此要求布液孔(或溢流孔)直径(或尺寸)相同,而且应处于同一水平面上;一级槽液体分配要均匀;要保持各槽的水平度在0.3%以内,以免形成槽两端过大的液面落差。目前布液孔加工方式有两种,即钻孔与冲孔,而以冲孔为宜,它不但能保证加工精度,而且加工速度快。钻孔可以省去冲孔模具,且可多层板同时加工,但由于钻头磨损易造成较大的加工误差,应注意调整,同时加工后应去除毛刺。

为避免设计及加工失误,进塔安装前**进行分布性能实验。一方面需观测各槽液位是否处于同一水平;另一方面要测量流量是否均匀,可采取目测和接液的方法。

槽式液体分布器的固定,对于金属散装填料、塑料散装填料及所有规整填料,在设计时应与床层固定器同时考虑。主槽与分槽可采用压板或夹板(卡子)的方法和填料固定栅板相连,同时要考虑填料固定栅板与槽的相对位置及它们与填料的相对位置(指具有方向性的规整填料),且不可影响分布器的分布效果。*易出现的问题是栅板阻挡分布点流下的液体,造成偏流及喷溅,使分布质量下降。槽与填料固定栅板的固定见下节(填料固定装置)。对于陶瓷填料及石墨等易破碎材料,由于使用填料压紧器,故槽式分布器不宜放置在填料压紧器上,而应单独设计支撑分布器的栅板并与塔体相连,设计时可参照填料固定器的设计。

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