[实用新型]一种抗热膨胀型塔板装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油化工领域中的塔板或进料分布装置，尤其涉及一种抗热膨胀型塔板装置。

背景技术

在石油及化工领域中，塔板或填料塔的盘式进料分布器应用的非常广泛。在正常操作过程中，塔板的金属温度与其上介质的温度基本相同。但当塔板上介质的温度发生大幅度波动时，介质温度会明显高于或低于塔板金属的温度。此时塔板会在短时间内膨胀或收缩，产生较大的热变形。在周边约束的作用下，塔板内部会产生很大的热应力，塔板会产生不可控的变形或者致使周边紧固件，例如卡子或螺栓/螺母的脱落，甚至紧固件被剪断。在塔器开车、刚刚开始投料或者进行工况切换时，此类问题更为突出。比如，在工况切换时若高温度的液体突然流到局部区域的塔板上，塔板受热突然膨胀，塔器的壳体及支撑圈的热膨胀量远小于塔板的膨胀量，塔板上会产生具大的内力，导致塔板发生破坏。在工程实践中，也经常出现板式塔的塔板或填料塔的进料分布盘在高温流体冲击下发生破坏的情况。

为防止这种破坏情况的发生，需要提出一种新型的塔板结构，以给塔板提供较大的膨胀允许度。

实用新型内容

本实用新型为解决现有的进料分布装置在高温流体冲击下内部热应力过大的问题，提供了一种抗热膨胀型塔板装置；

本实用新型的技术方案如下：

一种抗热膨胀型塔板装置，包括塔板1和筛板孔组2；所述筛板孔组2均匀分布在所述塔板1表面；

为了克服塔板1在热流体作用下的膨胀变形，所述装置还包括热膨胀槽3；

所述热膨胀槽3为凹槽，其数量为一组，一组所述热膨胀槽3间隔分布在所述塔板1表面，且所述塔板1与所述热膨胀槽3为一体成型结构。

设置所述热膨胀槽3的另一个目的是引导所述塔板1上的液体流动，因此热膨胀槽3可加工成预设的液体流动方向，有利于减少塔板1上的死区，即液层较薄的无效区域。

热膨胀槽3的数量、深度与塔板的厚度的比值与计算所需要的膨胀量有关；在具体实施中，所述热膨胀槽3的深度为所述塔板1厚度的1～6倍，优选情况为：所述热膨胀槽3的深度为所述塔板1厚度的2～4倍。

所述热膨胀槽3的形状为直柄形、曲柄形或圆形中的一种，一组所述热膨胀槽3为直柄形、曲柄形或圆形之一任意搭配组合而成；当所述热膨胀槽3的形状为直柄形或曲柄形时，所述热膨胀槽3的分布方向为与所述装置的塔板1上的流体流动方向平行或呈斜向分布。

所述热膨胀槽3沿开槽方向的截面呈U形或V形，当所述热膨胀槽3为V形槽时，所述V形槽的开槽角度范围是30～60度。

在具体实施中，所述热膨胀槽3与所述塔板1通过整体冲压成型，无焊接结构。

与现有技术相比，本实用新型的抗热膨胀型塔板装置，具有如下有益效果：

1）塔板上带有热膨胀槽，热膨胀槽呈凹陷状，易于伸缩，这种结构给塔板以更大的柔度。当塔板上的温度迅速提高或降低时，即使边缘约束条件不变，塔板上的凹槽可以被压缩或拉伸，起到类似膨胀节的作用，这样塔板内部的热应力较小，防止塔板发生破坏。当塔板受到高温流体的冲击时，本实用新型的应用优势更明显。

2）热膨胀槽的开槽方向可以与液体的设计流动方向、理想流动方向一致，有助于引导液体流动，促进液体均匀分布，可减少塔板上的流动死区，从而可提高塔板的效率。

3）塔板部分区域呈波状，加剧了流体扰动，可促进气液两相充分接触，促进传质和传热。

4）本实用新型可应用于各种板式塔，包括筛板塔、浮阀或泡罩塔板，也可以应用于盘式进料分布器。热膨胀槽的制作简便，加工成本低，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的一种抗热膨胀型塔板装置的第一种实施例的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的一种抗热膨胀型塔板装置的第二种实施例的俯视结构示意图；

图3为图1的A-A向视图，即为本实用新型的一种抗热膨胀型塔板装置的主视结构示意图；

附图标号说明：

1-塔板；2-筛板孔组；3-热膨胀槽；

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明，本实用新型的保护范围不局限于下述的具体实施方式。

具体实施方式

如图3所示，一种抗热膨胀型塔板装置，包括塔板1、筛板孔组2以及热膨胀槽3；

所述筛板孔组2均匀分布在所述塔板1表面；

所述热膨胀槽3为凹槽，其数量为一组，一组所述热膨胀槽3间隔分布在所述塔板1表面，且所述塔板1与所述热膨胀槽3之间通过冲压工艺一体成型。