浮閥塔板簡介

         浮閥塔板在石油化學(xué)工業(yè)上廣泛應(yīng)用在加壓、常壓、減壓下的精餾、穩(wěn)定、吸收、脫吸等傳質(zhì)過程中，國內(nèi)目前使用的浮閥塔直徑從200~6400mm，使用效果較好。

       浮閥塔板的一般結(jié)構(gòu)是在帶降液管的塔板上開有許多孔作為氣流通道，孔上方設(shè)有可上下浮動的閥片，上升的氣流經(jīng)過閥片與橫流過塔板的液相接觸，進(jìn)行傳質(zhì)。浮閥塔板與常用的泡罩、篩板、舌形等塔板的幾點(diǎn)粗略比較如下：

①處理能力較舌形、篩孔塔板小些，比泡罩塔板的處理能力約大20%~40%。

②操作彈性較泡罩、舌形、篩板大，塔板彈性是從塔板流體力學(xué)所允許范圍講，在很寬的氣液負(fù)荷變化范闈內(nèi)，浮閥塔板能保持較高的效率。

③干板壓力降較舌形、篩板大，比泡帽塔板小。塔板上的液面梯度也較小。

④霧沫夾帶量比舌形、泡罩小，比篩板略大。

⑤結(jié)構(gòu)較簡單，安裝較方便；制造費(fèi)用約為泡罩塔板的60%~80%，為篩板的120%～130%。

浮閥塔板優(yōu)缺點(diǎn)

        浮閥塔板是在塔板上開許多方形或圓形孔，每一孔上都帶有一個閥片，氣體通過閥孔將閥片向上頂起，水平方向射出，在通過液層時，氣液兩相成泡沫狀態(tài)進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)過程。由于閥片開度可以隨氣速而變，低氣速時閥片在重力作用下可自動關(guān)小，減少了泄漏。當(dāng)氣體負(fù)荷在較大范圍內(nèi)變化時使用，浮閥能保持氣縫速度幾乎不變，從而獲得相近的汽液接觸狀況和分離效率。所以它具有效率高、彈性大的優(yōu)點(diǎn)；而且結(jié)構(gòu)簡單、造價較低，處理能力高。

缺點(diǎn)：閥片只能用不銹鋼制造，并且操作中浮閥容易卡住、銹住或粘住，不能自由開啟，塔板檢修時必須對銹死浮閥進(jìn)行更換。

浮閥塔板結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

浮閥塔板是氣液兩相進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱的場所，板上開有—定形狀的閥孔（圓形或矩形），孔中安有可上下浮動的閥片，有圓形、矩形、盤形等，從而形成不同型式的浮閥塔板。如：①盤狀浮閥—浮閥是圓盤形，塔板上開孔是圓孔，其中一種F1型浮閥是常用的一種。②條狀浮閥—浮閥是帶支腿的長條片，塔板上開的長條孔。如下圖所示。

3.1 盤狀浮閥塔板

⑴重盤式浮閥塔板

F1（V-1）型浮閥

F1型浮閥的大開度約為8.5mm，其值因塔板厚度和閥腿長度不同而略有不同。其外邊緣向下彎曲，以使氣流以略向下的方向吹入液層，增加了氣體的鼓泡效果。據(jù)稱，當(dāng)邊緣的銳角破壞后，可使板效率降低5%～10%。

⑵T型及A型盤式浮閥塔板

T型浮閥

優(yōu)點(diǎn)：多用不銹鋼制成，閥片為拱形，穩(wěn)定性好；不光適用于清潔物系，還適用于結(jié)晶物系或易聚合物系；高溫下不會產(chǎn)生熱變形。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

A型浮閥

它也有T型浮閥的優(yōu)點(diǎn)，浮閥的直徑為47mm。適用于處理污垢較少或較清潔的物系。

3.2 條形浮閥塔板

Nutter條閥

P型

P型浮閥的周邊是平的，可與塔板相貼合，宜用于液體粘度較小的場合，如脫乙烷、脫丁烷塔和甲醇蒸餾塔等。

BDP型

這種類型的塔板，板效比P型稍高。在塔板上，浮閥可一直布置到離進(jìn)、出口堰25mm的距離，故塔板的利用面積大，開孔率較高，其處理能力可較P型為大，而壓降又可較小。

⑵“T”形排列條形浮閥塔板

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：采用矩形閥孔和閥體。這種浮閥可以顯著地減少霧沫板夾帶。

⑶L1條形浮閥塔板

它和國外的Nutter條閥基本相似，具有結(jié)構(gòu)可靠，塔板上液相返混小等優(yōu)點(diǎn)。

⑷HTV船形浮閥塔板

這種浮閥排列要求以其長軸與液流方向平行，氣體通過閥體穿過液層時，氣體與液體呈交錯流動，從而強(qiáng)化了板面上的橫向流動，在液流方向卻因無反向氣流而減少了液流逆向混合，塔板的傳質(zhì)效率會有所提高。

⑸導(dǎo)向浮閥塔板

主要特征：可以明顯減少甚至*消除塔板上的液面梯度；液體返混很??；可消除塔板上的液體滯流區(qū)；導(dǎo)向浮閥在操作中不轉(zhuǎn)動，所以無磨損，不脫落。

⑹導(dǎo)向梯形浮閥塔板

因為各類導(dǎo)向條形浮閥的導(dǎo)向孔面積都有限，所以推液、導(dǎo)向作用也有限，而導(dǎo)向梯形浮閥塔板則吸收了V形柵板的特點(diǎn)，將矩形閥片改為梯形閥片，氣體從開孔單元兩側(cè)吹出，與液流方向形成小于90°的銳角，這一部分氣量和開設(shè)在閥片上的導(dǎo)向孔出來的氣量一起，均可對液流產(chǎn)生導(dǎo)向推液作用。

3.3 其他形式的浮閥塔板

⑴閥式噴射塔板

這是由前蘇聯(lián)新烏發(fā)煉油廠開發(fā)的塔板，時間比較久遠(yuǎn)。這種塔板的閥片插入孔能提升一定高度，殘余產(chǎn)物或水都可以經(jīng)噴射孔流出。當(dāng)時這種塔板在試用后，確實降低了能耗和塔底溫度，也提高了效率。

⑵錐心浮閥塔板

這是英國Hydronyl公司和前西德（德意志聯(lián)邦共和國）M.A.N.公司共同研制的。

特點(diǎn)是：閥片中心有一向下凹陷的圓錐。作用是：一般浮閥在蒸氣負(fù)荷小時，由于氣流通道的截面發(fā)生幾次突變和流向的急轉(zhuǎn)，當(dāng)處于浮動位置時呈不穩(wěn)定的振動狀態(tài)，而錐心浮閥的通道截面突變較少，使氣流呈流線型，增加了操作的穩(wěn)定性。

⑶百葉窗式浮閥塔板

這是由烏克蘭化工機(jī)械研究所開發(fā)出來的，優(yōu)點(diǎn)是：能助推液體流向降液管，使塔板上的液面落差減小，減少液體的返混程度，而且這種塔板的霧沫夾帶量又較少，因而具有操作彈性大、效率高的特點(diǎn)。

⑷管式浮閥塔板

這種塔板是日本三菱重工株式會社于20世紀(jì)60年代末期研制的一種浮閥塔板，并于70年代投入使用。

特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單，據(jù)稱其成本為其他塔型的70%。而且這種塔板具有浮閥塔板的一般性能，即在寬廣的操作范圍內(nèi)，壓降變化小而效率較高。

⑸環(huán)形浮閥塔板

這又是前蘇聯(lián)開發(fā)的，因為它的內(nèi)外兩層鼓泡，使氣體的負(fù)荷增大，擴(kuò)展了塔的操作上限，所以特別適用于負(fù)荷變化較大的場合。

⑹雙層浮閥塔板

它是由前西德（德意志聯(lián)邦共和國）Stahl公司開發(fā)出來的。

這種浮閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價還很高，但是它的水力學(xué)性能以及傳質(zhì)性能較好，能使從窗口逸出的氣速幾乎保持不變，窗口所附帶的葉片可以促進(jìn)氣流湍動，提高傳質(zhì)效果。可用于減壓精餾。

3.4 固定閥塔盤

⑴V形柵板

因為柵板為固定開口，所以使其操作彈性較小，不能處理負(fù)荷變動較大的系統(tǒng)。

⑵Triton塔板

這是Norton公司開發(fā)的一種具有較大處理能力的塔板。因為這種塔板的鼓泡區(qū)總面積大于常規(guī)塔板所能獲得的鼓泡區(qū)面積，因而提高了處理能力，其提高程度與降液管下方的面積成正比。