[发明专利]一种用于方形填料塔的辐射导流式气体分布器

说明书

技术领域

本发明涉及气体分布装置，具体涉及一种用于方形填料塔的辐射导流式气体分布器。

背景技术

填料塔是石油和化工工业中广泛应用的一种气液、液液接触传质设备。随着填料塔的发展，液体和气体在塔内的均匀分布是填料塔放大的关键问题，尤其是气液两相进料初始分布的均匀性，直接影响到填料塔的分离效率和产品质量。

大型塔器常采用双切向环流式和双列叶片式气体分布器。双切向环流式气体分布器气体经过弧形导流向下，再通过内筒折流向上，因此存在塔壁区域流速低的问题，由于方塔的特殊结构形式，会引起壁面及夹角区域气相分布严重不均匀的现象。中国实用新型(CN204365094U)公开一种双列叶片折板式气流分布装置，包括：气流通道模块，其设于中间位置，由上盖板、下盖板、设于后端的密封板以及设于前端的圆形进气口连接板组成；气流入口模块，其由连接设备的法兰、连接进气口连接板的法兰以及设于其中间的圆形风管组成，气流入口通过所述连接进气口连接板的法兰固定在所述进气口连接板上；双列折板叶片气流分布模块，其由两个左右对称的折板叶片气流分布模块组成，且所述两个折板叶片气流分布模块分别通过螺丝或者法兰连接于所述气流通道模块的左右两侧。双列叶片式气体分布器应用于方塔时，塔壁两侧的气速相对较高，而中央部分气流向下并产生漩涡，导致气相分布质量较差。

经对现有文献检索发现，中国发明专利申请(CN104607111A)公开一种组合式进料分布器，在双切向进料分布器中加设双列叶片进料分布器，对进口的气体进行分流，减弱气体对塔底液体的扰动和气体在塔内产生的漩涡现象，但该结构没有解决塔壁两侧气速较低的问题，且存在结构复杂、安装成本高等缺点。

现有技术中的气体分布器无法解决方形塔中存在的塔壁面及边角区域气体偏流、涡旋和阻力损失较大等技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于方形填料塔的辐射导流式气体分布器，使气体在方形填料塔内均匀分布，解决了方形塔中存在的塔壁面及边角区域气体偏流、涡旋和阻力损失较大等技术问题。

本发明解决上述技术所提供的技术方案为：

一种用于方形填料塔的辐射导流式气体分布器，包括气体进口管、蝶形底板、蝶形封板和若干辐射导流板；所述蝶形底板与气体进口管的出口连通；所述辐射导流板沿着气体进口管的出口径向设置于蝶形底板和蝶形封板之间。

所述辐射导流式气体分布器一般安装在方形填料塔塔底，而气体进口管的入口则安装在方形填料塔的塔壁上。气体进入气体进口管后，经过辐射导流板，将气体分成均速的多股气流，由于蝶形封板轴向限流作用，气体均匀流向塔壁并与其碰撞后折向塔顶流动，通过对进口气体径向分流、轴向限流提高了塔壁两侧气体流速，并减弱了气体在分布器上方产生的漩涡现象，提高气相均匀度、降低阻力损失。

作为优选，所述设置于蝶形底板和蝶形封板之间的若干辐射导流板中心对称于气体进口管的出口中心。

作为优选，所述相邻辐射导流板之间的夹角为5～20度。进一步优选，所述位于蝶形底板外边界中间的相邻辐射导流板之间的夹角为15～20度。该设置使得气体分成均速的多股气流，减弱了气体在分布器上方产生的漩涡现象。

作为优选，所述蝶形底板和蝶形封板两者平行且外边界形状相同。该设置能够防止方形填料塔上端的吸收液进入气体进口管。

作为优选，所述辐射导流板为等高矩形板，所述辐射导流板沿着气体进口管出口的径向宽度等于气体进口管的出口边界到蝶形底板外边界的距离。该辐射导流板的设置，提高导流板的导流作用，能够尽可能使得气体分成均速的多股气流。

作为优选，所述辐射导流板沿气体进口管出口的轴向高度h的取值范围：0.65d≤h≤3d，d为气体进口管的直径。通过调整轴向高度h与气体进口管的直径d的关系，使得经过气体进口管的气体能够快速分流。

作为优选，所述蝶形底板的外边界沿着气体进口管出口的径向到方形填料塔塔壁的距离Δ均相等。该设置保证气体出口到塔器壁面的径向距离均相同，使得经过辐射导流板后的气体均匀流向塔壁并与其碰撞后折向塔顶流动，防止壁面区域及边角区域的气体偏流，减小阻力。

作为优选，所述蝶形底板的外边界沿着气体进口管出口的径向到方形填料塔塔壁的距离Δ取值范围：0.4～0.9(a-d)，其中a为方形填料塔横截面的边长，d为气体进口管的直径。进一步减弱了气体在分布器上方产生的漩涡现象，提高气相均匀度、降低阻力损失。

作为优选，所述蝶形底板与气体进口管出口连通处设有防水环。防水环能够有效得防止吸收液进入气体进口管。