[实用新型]管内液体流速相等的变截面管

说明书

技术领域

本实用新型属于化工填料塔的液体分布器，特别是涉及一种管内液体流速相等的变截面管。

背景技术

随着塔器的大型化，填料塔的放大效应尤其是液体分布器的放大效应问题已成为科技攻关难题之一。工程上常用的槽式、盘式和喷嘴式液体分布器近年来已取得了重大技术进展，而管式液体分布器的创新却进展迟缓，究其原因是理念创新不到位所致。

在管式液体分布器的现有技术中，不管是排管式、环管式、双管式、H管或双H管式的管式液体分布器均分别采取等管径、等孔径的设计理念，都不同程度地存在着分布孔排液不均匀的问题，因此制约了管式液体分布器在大型填料塔中的应用。

现有技术中，采取变径孔的技术措施对布液均匀度有所改善，但不能彻底解决在其操作弹性范围内的均匀布液问题。

发明内容

本实用新型的目的是公开一种管内液体流速相等的变截面管。

本实用新型为实现上述目的采取以下技术方案;一种管内液体流速相等的变截面管，特征是，所述变截面管设有水平的底管壁，变截面管的横截面为矩形，所述矩形的横截面从其进液端至封闭末端由大到小变化，其变化规律按等差级数递增，所述变截面管底管壁的纵轴中线分布有等孔径、等间距的喷淋孔,所述变截面管的进液端设有与其连接的横截面为矩形的等截面安装段，安装段底管壁的轴向中线分布有与变截面管底管壁的喷淋孔孔径、间距相同的喷淋孔。

所述变截面管及其安装段的管体为圆弧状，其水平底管壁圆弧状纵轴中线分布有等孔径、等间距的喷淋孔。

所述变截面管是排管式液体分布器的分液管，所述分液管是由两变截面管的安装段对接构成的变截面分液管，两对接的变截面管及其安装段对称，安装段对接处连接于进液管，所述变截面分液管两侧对称设有与其分别连通的平行布液管。

所述变截面分液管两侧的平行布液管分别由变截面管构成变截面布液管，各变截面布液管的安装段与变截面分液管两侧对应的开口相连接。

所述变截面管是H管和双H管式液体分布器的布液管，所述布液管是由两变截面管的安装段对接构成的变截面布液管，两对接的变截面管及其安装段对称，安装段对接处连接于分液管，分液管的中点连接于进液管。

所述变截面管是环管式液体分布器的环形布液管，所述环形布液管是由管体为圆弧状的变截面管及其安装段对接构成的变截面环形布液管，两对接的圆弧状变截面管及其安装段对称，安装段对接处连接于进液管。

本实用新型是依据化工流体力学中的柏努利方程理论与管式液体分布器的优化设计相结合的成果。

参见图4左侧部分示图，变截面管1—1、2—2截面处的A、B喷淋孔上沿处的柏努利方程为：

Z₁+P₁/pg+W₁²/2g=Z₂+P₂/pg+W₂²/2g…… （1）

式中：Z₁，Z₂——为位能；

P₁/pg，P₂/pg——为静压头；

W₁²/2g，W₁²/2g——为动压头。

在变截面管中（图4左侧部分示图），管内液体流速相等，即W₁=W₂=W_n，式（1）中的动压头W₁²/2g=W₂²/2g。由于变截面管底面水平放置，故Z₁=Z₂，所以A、B孔上沿的静压头相等P₁/pg=P₂/pg=P/pg，因此A、B两孔的液体流量相等，即q_A=q_B，变截面管技术由此而生。

参见图4右侧部分示图，在等截面管中，管内的流速W₁>W₂，W₁²/2g>W₂²/2g，因为Z₁=Z₂，所以P₁/pg<P₂/pg，故A、B两孔的液流量q_A<q_B。