[发明专利]一种带分配室的气体分布器

说明书

技术领域

本发明涉及化工设备中的气体分布设备领域，具体地说，涉及一种带分配室的气体分布器，适用于气体在液体中分布的场合。

背景技术

在石油及化工领域中，经常有气体在液体中分布的场合。液体在容器中形成一定的液位，气体通过管路进入到液体中。

目前工业中常用的气体分布器形式有：多孔直管式(图1a)、水平喷辐射式(图1b)、双列叶片式(图1c)和双切向环流式(图1d)。多孔直管式的结构比较简单、应用非常普遍，但其缺点是沿管子轴向的气速不均匀，管上方易形成旋涡。水平喷辐射式气体分布器是一种轴对称类、导流型的分布器，是径向式进气初始分布器的改进型，但结构设计比较复杂。

实践中发现，现有技术中，水平喷辐射式、双列叶片式和双切向环流式分布器(图1c～d)适合于气体在气相空间中的分布，但并不太适合于在液相空间内分布。当气体进入到液相空间后，流速会受到很大的抑制，并形成“液封”的效果；进入的气体在经过一段时间的能量累积后，动能达到可以冲破液封的程度，大的气泡就会进入到液体中；当大的气泡在液相空间中消耗掉部分动能后，就会破裂；这会导致液层乃至整个容器发生振动。这一问题类似于“气锤现象”。当进入的气体流速足够大，可以持续冲破液封并在液层中形成持续的气流时，液层的扰动通常也会非常剧烈，容器的振动也会非常明显。

当进入气体的流量波动很大时，比如进气出现间歇，液体会可能会回流到气体流道，液层的抖动会更加明显。现有的气体分布器均难以解决这一问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种带分配室的气体分布器，尤其适用于气体在液体中分布的场合。

本发明的一种带分配室的气体分布器，包括进气管4和分配室；所述进气管一端和分配室连通；

所述分配室包括底板1、壁板2和分布盖板3；所述底板1，壁板2和所述的分布盖板3固定连接形成一个腔体；所述进气管一端和所述分布盖板贯通连接；在所述分布盖板3上均匀开有通气孔，所述进气管的出口端探入所述分配室内，即所述分布盖板的最低端高度不低于进气管出口端的高度。

为了防止在进气管4外形成流通面积的减小，造成“憋压”技术问题，所述壁板2的高度H不低于进气管4内直径的1/4。

为了使气体的流速适当降低，利于气体的均匀分散，也有利于减小分布器的总体压力降。所述通气孔开孔为圆形；所述的分布盖板3上的通气孔的总面积为进气管4内径向横截面积的1.1～2.5倍。优选是，所述的分布盖板3上的通气孔的总面积为进气管4内径向横截面积的1.3～1.6倍。

为了保证分布盖板以及分配室具有适当的宽度和空间，使气体压力在流出进气管后实现适当的降低。在分布盖板上一个相对集中的环形区域内均匀开孔，即在φ₁、φ₂所围成的环形区域内开孔，这个区域称之为“分布盖板上的开孔区域”。

所述的分布盖板3上的开孔率在0.15～0.60之间。

所述分布盖板3上的开孔区域内的开孔率在0.3～0.6之间。

为了使气体经过底板、壁板的阻挡后顺利的向上流动，有利于气体由分布盖板上的通气孔均匀喷出，在具体的应用中，所述分布盖板3的外缘与所述的壁板2固定连接，其内缘与所述进气管4的外壁固定连接；所述分布盖板3的内缘高度大于等于外缘高度；即所述壁板2的顶端和进气管4出口端形成的平面与所述的分布盖板3之间有一夹角α，角度在0°～30°之间。优选为所述夹角α的角度范围在3°～10°之间。

为了起到固定作用，分布器还包括有拉筋5，所述拉筋5一端与所述的分布盖板3连接，其另一端固定在进气管4外壁上；

所述的分配室下方设有支撑件6，其与容器壳体连接；所述支撑件6固定在所述的底板1和外壁上2。

具体的，支撑件6可以与分配室、容器壳体焊接，也可以使用连接板、支撑板、螺栓和螺母实现可拆连接。分布盖板3顶部均匀设有拉筋，并与进气管4固定在一起。分布盖板3的内侧与进气管4之间焊接。

在所述底板1上开有泪孔以排除残液；所述壁板2的四周封闭；所述壁板2的横截面为圆形或四边形。

本发明具有如下优点：

1)气体分布均匀。具备一定动能的气体受到底板的阻挡后流速降低，并分散到分配室内。受分配室的空间限制，气体的压力在分配室内可实现初步均匀化。然后气体经由分布盖板上均匀分布的若干小孔向外喷出。经这样两次分配之后，气体可以得到较均匀的分布。