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填料塔内的内件介绍
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填料塔内的内件介绍

2018-10-03      阅读:
填料塔的内件主要有填料支承设备、填料压紧设备、液体散布设备、液体搜集再散布设备等。合理地挑选和规划塔内件,对确保填料塔的正常操作及优秀的传质功用十分重要。
 
  填料塔的内件主要有填料支承设备、填料压紧设备、液体散布设备、液体搜集再散布设备等,还有封头、管法兰、筒体等。合理地挑选和规划塔内件,对确保填料塔的正常操作及优秀的传质功用十分重要。
 
1.填料支承设备
  填料支承设备的效果是支承塔内的填料,常用的填料支承设备有栅板型、孔管型、驼峰型等。支承设备的挑选,主要的依据是塔径、填料品种及类型、塔体及填料的材质、气液流率等。
 
  填料支承设备的效果是支承填料以及填料层内液体的分量,一同确保气液两相顺畅经过。支承若规划不妥,填料塔的液泛可能首要发作在支承板上。为使气体能顺畅经过,关于一般填料塔,支承件上的流体经过的自在截面积为填料面的50%以上,且应大于填料的空地率。此外,应考虑到装上填料后要将支承板上的截面堵去一些,所以规划时应取尽可能大的自在截面。自在截面太小,在操作中会发作拦液现象。添加压强降,下降功率,乃至构成液泛。因为填料支承设备本身对塔内气液的活动状况也会发作影响,因而作为填料支承设备,除考虑其对流体活动的影响外,一般状况下填料支承设备应满足如下要求:
 
  (1)满足的强度和刚度,以支撑填料及所持液体的分量(持液量),并考虑填料空地中的持液量,以及可能加于系统的压力动摇,机械轰动,温度动摇等要素。
 
  (2)满足的开孔率(一般要大于填料的空地率),以避免首要在支撑处发作液泛;为使气体能顺畅经过,关于一般填料塔,支承件上的流体经过的自在截面积为填料面的50%以上,且应大于填料的空地率。此外,应考虑到装上填料后要将支承板上的截面堵去一些,所以规划时应取尽可能大的自在截面。自在截面太小,在操作中会发作拦液现象。添加压强降,下降功率,乃至构成液泛。
 
  (3)结构上应有利于气液相的均匀散布,一同不至于发作较大的阻力(一般阻力不大于20Pa);
 
  (4)结构简略,便于加工制造设备和修理。
 
  (5)要有必定的耐腐蚀性。
 
  常用的填料支承设备有栅板形和驼峰形及各种具有气升管结构的支承板。
 
2.填料压紧设备
  填料上方设备压紧设备可避免在气流的效果下填料床层发作松动和跳动。填料压紧设备分为填料压板和床层约束板两大类,每类又有不同的型式。填料压板自在放置于填料层上端,靠本身分量将填料压紧。它适用于陶瓷、石墨等制成的易发作破碎的散装填料。床层约束板用于金属、塑料等制成的不易发作破碎的散装填料及一切规整填料。床层约束板要固定在塔壁上,为不影响液体散布器的设备和运用,不能选用接连的塔圈固定,关于小塔可用螺钉固定于塔壁,而大塔则用支耳固定。
 
  为避免在上升气流的效果下填料床层发作松动或跳动,坚持操作中填料床层为一稳定的固定床,然后有必要坚持均匀共同的空地结构,使操作正常、稳定,故需在填料层上方设置填料压紧设备。
 
  填料压紧设备分为填料压板和床层约束板两大类。关于散装填料,可选用压紧网板,也可选用压紧栅板,在其下方,依据填料的标准敷设一层金属网,并将其与压紧栅板固定;关于规整填料,一般选用压紧栅板。规划中,为避免在填料压紧设备处压降过大乃至发作液泛,要求填料压紧设备的自在截面积应大于70﹪。
 
  填料压板自在放置于填料层上端,靠本身分量将填料压紧,它适用于陶瓷、石墨制成的散装填料。它的效果是在高气速(高压降)和负荷俄然动摇时,阻挠填料发作相对运动,然后避免填料松动、破损。因为填料易碎,当碎屑淤积在床层填料的空地间,使填料层的空地率下降时,填料压板可随填料层一同下落,紧紧压住填料而不会构成填料的松动、下降填料塔的生产能力及别离功率。
 
  床层约束板用于金属散装填料、塑料散装填料及一切规整填料。它的效果是避免高气速高压降或塔的操作俄然动摇时填料向上移动而形成填料层呈现空泛,使传质功率下降。因为金属及塑料填料不易破碎,且有弹性,在装填正确时不会使填料下沉,故床层约束板要固定在塔壁上。
 
  为了便于设备和检修,填料压紧设备不能与塔壁选用接连固定方法,关于小塔可用螺钉固定于塔壁,而大塔则用支耳固定。
  
3.液体散布设备
  液体散布器可分为初始散布器和再散布器,初始散布器设置于填料塔内,用于将塔顶液体均匀的散布在填料表面上,初始散布器的好坏对填料塔功率影响很大,散布器的规划不妥,液体预散布不均,填料层的有用湿面积减小而偏流现象和沟流现象添加,即便填料功用再好也很难得到满足的别离效果。因而液体散布器的规划十分重要。特别关于大直径低填料层的填料塔,特别需要功用杰出的液体散布器。
 
  液体散布器的功用主要由散布器的布液点密度(即单位面积上的布液点数),各布液点均匀性,各布液点上液相组成的均匀性决议,规划液体散布器主要是决议这些参数的结构尺度。对液体散布器的选型和规划,一般要求:液体散布要均匀;自在截面率要大;操作弹性大;不易阻塞,不易引起雾沫夹藏及起泡等;可用多种资料制造,且操作设备便利,简略调整水平。
 
  液体散布器的品种较多,有多种不同的分类方法,一般多以液体活动的推动力或按结构方法分。若按活动推动力可分为重力式和压力式,若按结构方法可分为多孔型和溢流型。其间,多孔型液体散布器又可分为:莲蓬式喷洒器、直管式多孔散布器、排管式多孔型散布器和双排管式多孔型散布器等。溢流型液体散布器又可分为:溢流盘式液体散布器和溢流槽式液体分布器
 
  液体散布设备的品种多样,有喷头式、盘式、管式、槽式及槽盘式等。
 
  喷头式散布器如下图所示。液体由半球形喷头的小孔喷出,小孔直径为3~10mm,作同心圈摆放,喷洒角 ≤80°,直径为(1/3~1/5)D。这种散布器结构简略,只适用于直径小于600mm的塔中。因小孔简略阻塞,一般运用较少。
 
  盘式散布器有盘式筛孔型散布器、盘式溢流管式散布器等方法。液体加至散布盘上,经筛孔或溢流管流下。散布盘直径为塔径的0.6~0.8倍,此种散布器用于D<800mm的塔中。
 
 
  管式散布器由不同结构方法的开孔管制成。其突出的特点是结构简略,供气体流过的自在截面大,阻力小。但小孔易阻塞,弹性一般较小。管式液体散布器运用十分广泛,多用于中等以下液体负荷的填料塔中。在减压精馏及丝网波纹填料塔中,因为液体负荷较小故常用之。管式散布器有排管式、环管式等不同形状,如下图所示。依据液体负荷状况,可做成单排或双排。
 
  槽式液体散布器一般是由分流槽(又称主槽或一级槽)、散布槽(又称副槽或二级槽)构成的。一级槽经过槽底开孔将液体初分红若干流股,别离参加其下方的液体散布槽。散布槽的槽底(或槽壁)上设有孔道(或导管),将液体均匀散布于填料层上。
 
  槽式液体散布用具有较大的操作弹性和极好的抗污堵性,特别适合于大气液负荷及含有固体悬浮物、粘度大的液体的别离场合。因为槽式散布用具有优秀的散布功用和抗污堵功用,运用规模十分广泛。
 
  槽盘式散布器是近年来开发的新式液体散布器,它将槽式及盘式散布器的优点有机地结合一体,兼有集液、分液及分气三种效果,结构紧凑,操作弹性高达10:1。气液散布均匀,阻力较小,特别适用于易发作夹藏、易阻塞的场合。槽盘式液体分布器的结构如图片所示。

填料塔内的内件介绍
 
  散布器的品种比较多,挑选的依据主要有散布质量、操作弹性、处理量、气体阻力、对水平度等许多方面。
 
 
 
4.液体搜集及再散布设备
  液体在乱堆填料层内向下活动时,有一种逐步向塔壁活动的趋势,即壁流现象。为提高塔的传质效果,当填料层高度与塔径之比超越某一数值时,填料层需分段。为改进壁流形成的液体散布不均,在各段填料层之间安设液体再散布器,以搜集来自上一填料层来的液体,为下一填料层提供均匀的液体散布。在填料层中每隔必定高度应设置一液体再散布器。
 
  在一般状况下,一般将液体搜集器与液体散布器一同运用,构成液体搜集及再散布设备。液体搜集器的效果是将上层填料流下的液体搜集,然后送至液体散布器进行液体再散布。
 
  液体搜集再散布器的品种很多,大体上可分为两类:一类是液体搜集器与液体再散布器各自独立,别离承当液体搜集和再散布的使命。另一类是集液体搜集和再散布功用于一体而制成的液体搜集和再散布器。
 
  液体再散布器有与百叶窗式集液器合作运用的管式或槽盘式液体再散布器、多孔盘式再散布器和截锥式液体再散布器。最简略的液体再散布设备为截锥式再散布器,其结构简略,设备便利,一般多用于直径小于0.6m的填料塔中,以战胜壁流效果对传质功率的影响。因为此次规划填料层高度为8m需分段,依据实际状况选取多孔盘式液体再散布器。为避免上一填料层来的液体直接流入升气管,应于升气管上设盖帽。
 
  液体沿填料层向下活动时,有偏向塔壁活动的现象,这种现象称为壁流。壁流将导致填料层内气液散布不均,使传质功率下降。为减小壁流现象,可距离必定高度在填料层内设置液体再散布设备。
 
  液体搜集器主要有斜板式液体搜集器和盘式液体搜集器两种,斜板式液体搜集器的特点是自在面积大,气体阻力小,一般低于2.5 mm液柱,因而十分适于真空操作;盘式液体搜集器的气体阻力稍大,可作气体散布器。
 
用于大塔径的斜板式液体搜集器
 
 
用于小塔径的斜板式液体搜集器
 
 
Ø3800液体搜集再散布器
 
  前已述及,槽盘式液体散布器兼有集液和分液的功用,故槽盘式液体散布器是优秀的液体搜集及再散布设备。
 
5、气体的进出口设备
  填料塔的气体进口设备尽量使气体涣散均匀,一同还能避免塔内下贱的液体流入气体管路中。常用的方法是使进气管伸至塔的中心线方位,管端为向下的45o切断或向下的缺口。这样气体从切断或缺口处折转向上。因为这种进气管不能使气体散布均匀,所以只能用于直径在500㎜以下的塔中。关于直径较大的塔,进气管的结尾为向下的喇叭口,关于直径更大的塔,则应采取气体均布措施。
 
  气体的出口设备既要确保气流疏通,又要能除掉被气体夹藏的液体液雾。现在常用的除雾设备有折板除雾器和丝网除雾器。折板除雾器,这种设备较简略,除雾效果较好。丝网除雾器,这种设备功率高,可除掉直径大于5um的液滴。
 
6、除沫设备
 
  因为气体在塔顶离开填料塔时,带有很多的液沫和雾滴,为回收这部分液相,经常需要在顶设置除沫器。常用的除沫器有以下几种:折流板式除沫器,它是一种利用惯性使液滴得以别离的设备,一般在小塔中运用。旋流板式除沫器,由几块固定的旋流板片组成,气体经过期,发作旋转运动,形成一个离心力场,液滴在离心力效果下,向塔壁运动实现了气液别离。适用于大塔径净化要求高的场合。丝网除沫器,它由金属丝卷成高度为100-150的盘状运用。设备方法多种多样,气体经过除雾沫器的压强降约为120-250Kp,丝网除沫器的直径由气体经过丝网的最大气速决议。
 
7、液体的出口设备
  填料塔的出口设备既能使液体晓畅引(排)出外,还要确保构成对塔内气体的液封,并能避免液体夹藏气体。常用的液体出口设备可选用水封。本规划中塔表里压差较大时,可选用倒U形管密封设备。
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