浮閥塔板簡介

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

       浮閥塔板的一般結構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，進行傳質。浮閥塔板與常用的泡罩、篩板、舌形等塔板的幾點粗略比較如下：

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所允許范圍講，在很寬的氣液負荷變化范闈內，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結構較簡單，安裝較方便；制造費用約為泡罩塔板的60%~80%，為篩板的120%～130%。

浮閥塔板優(yōu)缺點

        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)進行傳熱、傳質過程。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小，減少了泄漏。當氣體負荷在較大范圍內變化時使用，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；而且結構簡單、造價較低，處理能力高。

缺點：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行更換。

浮閥塔板結構特點

浮閥塔板是氣液兩相進行傳質和傳熱的場所，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：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，還適用于結晶物系或易聚合物系；高溫下不會產(chǎn)生熱變形。缺點：結構較為復雜。

A型浮閥

它也有T型浮閥的優(yōu)點，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、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

結構特點是：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，具有結構可靠，塔板上液相返混小等優(yōu)點。

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，塔板的傳質效率會有所提高。

⑸導向浮閥塔板

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

⑹導向梯形浮閥塔板

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

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。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，當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械研究所開發(fā)出來的，優(yōu)點是：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。

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。

特點就是結構簡單，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，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，因為它的內外兩層鼓泡，使氣體的負荷增大，擴展了塔的操作上限，所以特別適用于負荷變化較大的場合。

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。

這種浮閥結構復雜，造價還很高，但是它的水力學性能以及傳質性能較好，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氣流湍動，提高傳質效果。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。