[发明专利]用于传质柱中的错流盘的弦壁支撑系统以及涉及其的方法

说明书

本发明公开了一种支撑系统(28)，提供所述支撑系统以在传质柱(10)内以竖直间隔开的关系支撑错流盘(26)。所述支撑系统(28)包括弦壁(64)，所述弦壁具有竖直延伸的相对端，所述竖直延伸的相对端被固定到所述传质柱(10)的外部外壳(12)。每个错流盘(26)具有带有流体流动孔(60)的盘平台(30)以及至少一个弦下降腔(32)。所述弦下降腔(32)被定位成在所述错流盘(26)中的每个上竖直对齐，并且包括由间隔开的下降腔壁(38，40)形成的下降腔通道(42)。所述弦壁(64)竖直延伸穿过所述错流盘(26)上的所述下降腔通道(42)，并且所述下降腔壁(38，40)与所述弦壁(64)联接以将负载从所述盘平台(30)和所述下降腔壁(38，40)转移到所述弦壁(64)。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年2月18日提交的标题为“CHORDAL WALL SUPPORT SYSTEM FORCROSS FLOW TRAYS IN A MASS TRANSFER COLUMN AND METHOD INVOLVING SAME(用于传质柱中的错流盘的弦壁支撑系统以及涉及其的方法)”的美国临时专利申请号62/296,979的优先权，该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。

背景技术

本发明整体涉及在于其中发生质量传递和/或热交换过程的传质柱中使用的错流盘，更具体地讲，涉及用于支撑此类错流盘的装置和方法。

在传质柱内使用错流盘以便促进在柱内以逆流关系流动的流体流之间的相互作用。如本文所用的术语“传质柱”并非旨在受限于其中质量传递是在柱内处理流体流的主要目的的柱，且还旨在涵盖其中热传递而非质量传递是所述处理的主要目的的柱。流体流通常为上升的蒸汽流和下降的液体流，在这种情况下，错流盘通常被称为蒸汽-液体错流盘。在一些应用中，两种流体流均为液体流，并且错流盘通常被称为液体-液体错流盘。在其他应用中，上升的流体流为气体流并且下降的流体蒸汽为液体流，在这种情况下，错流盘被称为气体-液体错流盘。

错流盘以竖直地间隔开的关系定位在柱内，其中盘平台中的每个水平地延伸以填充柱的内部横截面。错流盘中的每一个具有平坦的盘平台，上升的流体流和下降的流体流之间的相互作用在所述盘平台上和上方发生；多个孔，该多个孔允许上升的流体流上行穿过盘平台并进入下降的流体流中以形成期望的质量传递和/或热交换于其中发生的泡沫或混合物；以及至少一个下降腔，该下降腔将下降的流体流从相关联的盘平台引导至下面的错流盘上的盘平台。盘平台的接纳来自上面的错流盘的下降腔的下降流体流的所述部分通常包括入口面板，该入口面板要么为无孔的，要么包含泡沫促进剂或其他结构，该其他结构允许上升的流体流上行通过但阻止下降的流体流渗过(weep through)入口面板。

具有位于盘平台一端处的单侧下降腔的错流盘被称为单通盘。在其他应用中，通常为涉及较高的下降液体流量的那些，多个下降腔可在一些或全部错流盘上使用。例如，在双通配置中，两个侧部下降腔定位在一个错流盘的相对的两端处，而单个中心下降腔定位在相邻错流盘的中心。在四通配置中，一个错流盘具有两个侧部下降腔和一个中心下降腔，并且相邻的接触盘具有两个偏心下降腔。

错流盘的盘平台通常由夹具固定到焊接至柱外壳的内表面的支撑环。下降腔壁通常还在其相对的两端处螺栓连接到焊接至柱外壳的内表面的螺栓杆。在一些应用中，诸如在较大直径的柱中以及在振动力引发关注的柱中，已知的是通过使用从主横梁向上延伸的支柱、格构桁架或吊架系统将错流盘的盘平台连接到位于正上方或正下方的类似盘的下降腔壁，来为盘平台的一部分添加另外的支撑。当采用吊架时，下降腔壁用作横梁以承载联接盘的负载的一部分，从而减小松垂并支撑抵抗盘平台的抬升。然而，这些吊架和其他结构增加了设计的复杂性并提高了错流盘的制造和安装成本。

在其他应用中，盘平台上的入口面板被形成为结构化横梁，以便为盘平台提供额外的支撑。随后必须使用各种类型的紧固件将入口面板互连到盘平台的相邻部分，从而增加了盘平台的设计和安装的复杂性。因此，有必要提出一种在支承和支撑盘平台的同时减少常规方法所产生的缺点的方法，这些缺点为在较大直径的柱中以及在其中存在振动力的柱中要提供额外的支撑。