[发明专利]用于传质塔的横流式塔盘和支承系统

说明书

背景技术

本发明总体上涉及用在发生质量传递和/或热交换过程的传质塔中的横流式塔盘，更具体的是涉及用于支承这种横流式塔盘的装置和方法。

在传质塔中使用横流式塔盘以促进塔内以逆流关系流动的流体流之间的相互作用。本文中所用的术语传质塔不旨在限于其中将质量传递作为塔中的流体流处理的主要目标的塔，还旨在包含这样的塔，在该塔中以热传递而非以质量传递为处理的主要目标。流体流通常是上升蒸汽流和下降液体流，在这种情况下，横流式塔盘一般被称为蒸汽-液体横流式塔盘。在一些应用中，两种流体流都是液体流，并且横流式塔盘一般被称为液体-液体横流式塔盘。还有其它的应用中，上升的流体流是气体流而下降的流体流是液体流，在这种情况下，横流式塔盘被称为气体-液体横流式塔盘。

横流式塔盘以竖直地间隔开的关系定位在塔中，其中每个塔盘板水平地延伸从而填充塔的整个内部横截面。每个横流式塔盘具有平面的塔盘板、多个开口、以及至少一个下导件，其中在上升的流体流与下降的流体流之间的相互作用在平面的塔盘板上以及之上发生，多个开口容许上升的流体流向上穿过塔盘板并流入下降的流体流中，从而生成在其中发生希望的质量传递和/或热交换的泡沫或者混合物，下导件引导下降的流体流从相关联的塔盘板流至位于下面的横流式塔盘上的塔盘板。塔盘板的从位于上面的横流式塔盘的下导件接收下降的流体流的部分通常包括入口条板，该入口条板或者为无孔的，或者包含发泡装置或是容许上升的流体流向上穿过同时阻止下降流体流通过入口条板流出的其它结构。

具有位于塔盘板的一个端部的单侧下导件的横流式塔盘被称为单路塔盘。在其它应用中，通常涉及较高的下降的液体流量的那些应用，多个下导件可能用在一些或者全部的横流式塔盘上。例如，在两路配置中，两个侧部下导件定位在一个横流式塔盘的相对端部，并且单个中心下导件定位在邻近的横流式塔盘的中心。在四路配置中，一个横流式塔盘具有两个侧部下导件和一个中心下导件，并且邻近的接触塔盘具有两个偏心下导件。

横流式塔盘的塔盘板通常由夹具紧固至支承环，该支承环焊接至塔壳体的内部表面。下导件壁通常也在其相对端部栓接至螺栓杆，该螺栓杆焊接至塔壳体的内部表面。在一些应用中，诸如在直径较大的塔以及振动力是关注点的塔中，众所周知的是通过使用从主梁向上延伸的撑杆、格构桁架或者吊架系统向塔盘板的部分增加进一步的支承，从而将横流式塔盘的塔盘板连接至位于正上方或者下方的相似塔盘的下导件壁。在使用吊架时，下导件壁起梁的作用以承载所联接的塔盘的负载的一部分，从而减少下垂并且对塔盘板的提升进行支撑。但是，这些吊架和其它结构，增加了设计的复杂性并且提高了横流式塔盘的制造和安装成本。

在其他的应用中，塔盘板上的入口条板形成为结构梁以向塔盘板提供额外的支承。随后必须使用各种类型的紧固件将入口条板与塔盘板的邻近部分相互连接，从而增加了塔盘板的设计和安装的复杂性。因此需要一种方法，该方法支承并且支撑塔盘板，同时减少由在直径较大的塔和存在振动力的塔中提供额外的支承的常规方法造成的缺点。

发明内容

在一方面，本发明涉及用于传质塔的塔盘组件。塔盘组件包括第一上部横流式塔盘和第一下部横流式塔盘；其中第一上部横流式塔盘包括大体为平面的第一上部塔盘板和至少一个的将液体从第一上部(塔盘)板移除的下导件，第一下部横流式塔盘与第一上部塔盘竖直地间隔开。第一下部塔盘包括第一下部塔盘板和入口区域，其中第一下部塔盘板大体为平面，入口区域邻接第一上部塔盘的下导件放置以从第一上部塔盘接收液体。第一下部塔盘还包括至少一个定位于中心的下导件，该下导件定位在下部(塔盘)板的中心或中心附近来将液体从下部板移除，并且该定位于中心的下导件包括一对间隔开的、平行的、在大体与液体流经第一下部板的方向垂直的方向上延伸的壁。塔盘组件还包括至少一部分被布置在第一上部塔盘和第一下部塔盘之间的支承系统。支承系统包括多个水平地间隔开的支柱、支承梁以及多个延长的撑杆件；其中多个水平地间隔开的支柱联接至定位于中心的下导件的壁并在壁之间延伸，支承梁联接至上部板的下部表面，多个延长的撑杆件联接至支承梁和每个支柱并在其间延伸。

在另一个方面，本发明涉及传质塔，该传质塔包括外部塔壳体，限定开放的内部容积；以及至少一个如上所述的横流式塔盘组件，定位在壳体的开放内部容积中。

附图说明

图1是传质塔的侧视图，在该塔中发生质量传递和/或热交换，其塔的壳体的一部分被除去以示出本发明的上部横流式塔盘和下部横流式塔盘；

图2是图1中所示传质塔的放大的、局部的俯视立体图，其中部分的塔壳体被除去以示出上部横流式塔盘和下部横流式塔盘；