Устройство распределения жидкости - RU2595675C2

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[1] Настоящее изобретение относится к устройству распределения жидкости, и в частности, к устройству распределения жидкости, способному точно контролировать норму подачи жидкости, непрерывно поставляя жидкость в постоянной пропорции.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[2] В целом устройство распределения жидкости используется на предприятиях нефтяной переработки, в нефтехимии и тонкой химии, а также используется в установках улавливания конденсата, в абсорбционных аппаратах и т.д., где применяются принципы дистилляции, абсорбции и охлаждения для удаления вредных газов или органических веществ.

[3] Существует колонна, которая в настоящее время промышленно используется при дистилляции, абсорбции и охлаждении и в которой сепарируется желаемый материал путем газожидкостного контакта. В последнее время с целью экономии энергии и сокращения инвестиционных расходов используется колонна с разделительной стенкой. Колонна с разделительной стенкой имеет конструкцию, которая формируется путем объединения двух колонн в одну. Колонна с разделительной стенкой предназначена для распределения жидкости в своей верхней части, сокращая высоту двух разделительных стенок в желаемом соотношении. При этом устройство распределения жидкости контролирует норму подачи жидкости.

[4] Что касается вышеупомянутого традиционного устройства распределения жидкости, то норма подачи жидкости определяется по времени, в течение которого питающий трубопровод остается на определенное время после поворота на обе стороны путем вращения оси под заданным заранее углом, то есть согласно отношению периода времени, во время которого питающий трубопровод остается на одной из обеих сторон, к периоду времени, во время которого питающий трубопровод остается на каждой из обеих сторон. Поэтому какое-то время, в течение которого питающий трубопровод поворачивается с одной стороны на другую сторону, жидкость постоянно не поступает, таким образом, происходит пульсация и показатель заполнения трубопровода уменьшается.

[5] Кроме того, поскольку потребление сжатого воздуха увеличивается, а износостойкость из-за постоянного вращения оси ухудшается, основные части после определенного периода времени работы должны заменяться. Во время остановки оси на заранее определенное время после вращения направо и налево, поступает жидкость и контролируется коэффициент распределения. Однако случается разница между фактическим коэффициентом времени и коэффициентом распределения и, таким образом, необходимо всегда заранее корректировать эту разницу путем проверки потока жидкости.

[6] К тому же в процессе распределения жидкости для целей подачи жидкости загрязняющие примеси, содержащиеся в жидкости, вызывают ошибки, случающиеся во время работы устройства распределения жидкости.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Техническая задача

[7] Настоящее изобретение относится к устройству распределения жидкости, которое способно точно контролировать норму подачи жидкости и непрерывно подавать жидкость в постоянной пропорции.

[8] Устройство распределения жидкости согласно осуществлению данного изобретения способно препятствовать тому, чтобы поступление жидкости было остановлено из-за примесей в процессе распределения жидкости в постоянной пропорции.

Техническое решение

[9] Для достижения вышеуказанной цели настоящее изобретение предусматривает устройство распределения жидкости, которое включает: корпус, в котором находится пространство распределения, куда из входной трубы поступает жидкость; горизонтально расположенную в корпусе перегородку, которая делит внутреннее пространство корпуса на верхнее и нижнее пространство, верхняя поверхность перегородки делится на первый участок разделения и второй участок разделения, которые имеют различные показатели распределения жидкости; коллекторный гребешок, имеющий прямоугольную шестигранную форму, предназначенный для прохождения вверх и вниз через перегородку и имеющий множество сквозных отверстий, которые расположены на его боковой стенке, что позволяет жидкости затекать внутрь, множество коллекторных гребешков, располагаемых соответственно на первом разделительном участке и на втором разделительном участке, а основание коллекторного гребешка остается открытым; первую разделительную стенку, делящую нижнее пространство на первый отсек и второй отсек; множество вторых разделительных стенок, которые делят второй отсек на множество единичных отсеков; множество стоков, которые соединены с основанием единичного отсека и сливают жидкость в единичном отсеке; и клапан, который установлен на каждом из стоков и который управляет открытием и закрытием стока.

[10] Количество стоков жидкости из множества коллекторных гребешков могут отличаться друг от друга.

[11] Количество жидкости, вытекающей через коллекторный гребешок, может устанавливаться согласно числу сквозных отверстий.

[12] Множество сквозных отверстий могут иметь одинаковый размер и могут находиться на одинаковой высоте.

[13] Первая разделительная стенка и вторая разделительная стенка могут располагаться перпендикулярно друг другу.

[14] Высота второй разделительной стенки может быть выше высоты первой разделительной стенки.

[15] Коллекторный гребешок, который расположен на втором разделительном участке, может находиться непосредственно в каждом единичном отсеке.

[16] Количество сквозных отверстий коллекторных гребешков может отличаться друг от друга.

[17] Сток может включать первую выходную трубу и множество вторых выходных труб. Первая выходная труба связана с первым отсеком для того, чтобы сливать наружу жидкость, находящуюся в первом отсеке. Множество вторых выходных труб соответственно связано со множеством единичных отсеков для того, чтобы сливать наружу жидкость, находящуюся во втором отсеке.

[18] Клапан может быть соединен соответственно с первой выходной трубой и второй выходной трубой.

[19] Устройство распределения жидкости может также включать коллекторную трубу, которая накапливает жидкость, сливаемую из первой выходной трубы и второй выходной трубы.

Полезные эффекты

[20] Устройство распределения жидкости согласно осуществлению настоящего изобретения способно непрерывно подавать жидкость в постоянной пропорции и контролировать подачу жидкости в различных пропорциях, автоматически управляя открытием и закрытием клапана.

[21] Устройство распределения жидкости согласно осуществлению настоящего изобретения таково, что поскольку сквозное отверстие, через которое проходит жидкость, расположено на заранее определенной высоте, примеси в жидкости не могут пройти через сквозное отверстие, и поэтому можно препятствовать остановке поступления жидкости из-за примесей в процессе распределения жидкости в постоянной пропорции.

[22] Устройство распределения жидкости согласно осуществлению настоящего изобретения имеет простую конструкцию, которую легко смонтировать. Кроме того, устройство распределения жидкости не имеет изнашиваемых компонентов, оно легко поддается ремонту, что уменьшает расходы на эксплуатацию и сокращает время ремонта.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[23] На Рис. 1 изображен схематический вид колонны с разделительной стенкой, включающей устройство распределения жидкости согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[24] На Рис. 2 представлен вид в перспективе, изображающий устройство распределения жидкости, показанное на Рис. 1.

[25] На Рис. 3 представлен вид в перспективе, изображающий пример расположения перегородки и коллекторного гребешка, показанных на Рис. 2.

[26] На Рис. 4 представлен вид сверху, изображающий пример расположения перегородки и коллекторного гребешка, показанных на Рис. 2.

[27] На Рис. 5 представлен вид сбоку в разрезе, изображающий конфигурацию устройства распределения жидкости, показанного на Рис. 2.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[28] Вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на сопроводительные чертежи.

[29] На Рис. 1 представлен схематический вид колонны с разделительной стенкой 10, включающей устройство разделения жидкости 100 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На Рис. 2 представлен вид в перспективе, изображающий устройство распределения жидкости 100, показанное на Рис. 1.

[30] Ссылаясь на Рисунки 1 и 2, устройство распределения жидкости 100 включает корпус 120, перегородку 130, коллекторный гребешок 140, первую разделительную стенку 152, вторую разделительную стенку 154, сток 160 и клапан 170.

[31] Корпус 120 имеет цилиндрическую форму заданного размера с внутренним пространством для распределения поступившей жидкости. Входная труба 110 соединена с верхней частью корпуса 120 для поставки жидкости, т.е. с целью ее распределения. Сток 160 соединен с нижним участком корпуса 120 с целью слива распределенной жидкости.

[32] Перегородка 130 расположена внутри корпуса 120.

[33] Перегородка 130 горизонтально расположена в корпусе 120 и делит внутреннее пространство корпуса 120 на верхнее пространство 121 и нижнее пространство 122. Причем верхнее пространство 121 и нижнее пространство 122 могут иметь одинаковые объемы, но могут также иметь и различные объемы согласно потребностям пользователя.

[34] На Рис. 3 представлен вид в перспективе, изображающий пример расположения перегородки и коллекторного гребешка, показанных на Рис. 2. На Рис. 4 представлен вид сверху, изображающий пример расположения перегородки и коллекторного гребешка, показанных на Рис. 2. На Рис. 5 представлен вид сбоку в разрезе, изображающий конфигурацию устройства распределения жидкости, показанного на Рис. 2.

[35] Обращаясь к Рисункам с 3 по 5, видно, что первый разделительный участок 132 и второй разделительный участок 134, которые имеют различные степени распределения жидкости, могут быть установлены на верхней поверхности перегородки 130. Области первого и второго разделительных участков 132 и 134 могут совпадать или отличаться друг от друга согласно потребности пользователя. В данном варианте осуществления изобретения установлено, что первый разделительный участок 132 и второй разделительный участок 134 расположены непосредственно в нижеописанных первом и втором отсеках 123 и 124 соответственно.

[36] В данном случае степень распределения жидкости первым разделительным участком 132 и вторым разделительным участком 134 может определяться нижеописанным коллекторным гребешком 140, который расположен на каждом из разделительных участков.

[37] Множество коллекторных гребешков 140 расположено на перегородке 130.

[38] Коллекторный гребешок 140 имеет прямоугольную шестигранную форму заданного размера, и он предназначен для проходов вверх и вниз через перегородку 130. Желательно, чтобы коллекторный гребешок 140 имел горизонтальную длину 30-50 мм, вертикальную длину 50-250 мм и высоту 150-350 мм. Однако размеры коллекторного гребешка 140 могут варьироваться согласно потребности пользователя.

[39] Множество коллекторных гребешков 140 может быть расположено соответственно на первом разделительном участке 132 и на втором разделительном участке 134. Количество коллекторных гребешков 140, которые необходимо расположить, может по-разному определяться пользователем. Однако желательно, чтобы количество стока жидкости коллекторных гребешков 140, находящихся на первом разделительном участке 132, было больше, чем количество стока жидкости коллекторных гребешков 140, расположенных на втором разделительном участке 134.

[40] С этой целью коллекторный гребешок 140 имеет множество сквозных отверстий 142, находящихся на его боковой стенке, и позволяет подлежащей распределению жидкости затекать во внутреннюю часть коллекторного гребешка 140. В данном случае множество сквозных отверстий 142 находится на заданной высоте от верхней поверхности перегородки 130. Желательно, чтобы высоты сквозных отверстий совпадали друг с другом и размеры сквозных отверстий также совпадали друг с другом. Множество сквозных отверстий 142 сформировано в каждом из множества коллекторных гребешков 140. Однако число сквозных отверстий 142 может меняться для каждого коллекторного гребешка 142 согласно потребности пользователя. Это будет описано позднее.

[41] Поскольку сквозное отверстие 142 формируется на заданной высоте, примеси, содержащиеся в жидкости, вливающейся через входную трубу 110, растекаются по перегородке 130. Поэтому можно решить проблему, если сквозное отверстие 142 забивается примесями.

[42] Дно коллекторного гребешка 140 открыто, и жидкость, попавшая через сквозное отверстие 142, может поступать в нижнее пространство 122.

[43] Первая разделительная стенка 152 расположена в нижнем пространстве 122 корпуса 120 и она делит нижнее пространство 122 на первый отсек 123 и второй отсек 124. В данном случае первая разделительная стенка 152 может быть расположена на центральной оси нижнего пространства 122 или может быть расположена в стороне от центральной оси. Поэтому первый отсек 123 и второй отсек 124 могут иметь одинаковый объем или разные объемы. В данном случае первый отсек 123 может быть расположен непосредственно под первым разделительным участком 132, а второй отсек 124 может быть расположен непосредственно под вторым разделительным участком 134.

[44] Высота первого отсека 123 преднамеренно должна быть меньше, чем высота второго отсека 124. Поэтому, когда жидкость полностью заполняет первый отсек 123 или второй отсек 124, желательно, чтобы эта жидкость перелилась в смежный отсек через верх первой разделительной стенки 150А.

[45] Множество вторых разделительных стенок 154 расположено во втором отсеке 124, и они делят второй отсек 124 на множество единичных отсеков 125, 126, 127, 128 и 129. В данном случае желательно, чтобы вторая разделительная стенка 154 была расположена перпендикулярно первой разделительной стенке 150А и множество единичных отсеков 125, 126, 127, 128 и 129 соответственно расположено непосредственно под коллекторным гребешком 140, расположенным на втором разделительном участке 134. Поэтому, размер единичного отсека не ограничен до тех пор, пока в единичный отсек может поступать жидкость из коллекторного гребешка 140, расположенного непосредственно во множестве единичных отсеков 125, 126, 127, 128 и 129. Кроме того, в варианте осуществления изобретения, несмотря на то что второй отсек 124 включает пять единичных отсеков 125, 126, 127, 128 и 129, это число единичных отсеков может быть увеличено или уменьшено.

[46] Далее это будет описано более подробно.

[47] Количество сквозных отверстий коллекторного гребешка 140, расположенных соответственно во множестве единичных отсеков 125, может отличаться друг от друга.

[48] Если второй отсек 124 состоит из первого по пятый единичные отсеки 125, 126, 127, 128 и 129, то количество сквозных отверстий 142 может быть установлено по-разному. Например, коллекторный гребешок 140, расположенный прямо на первом единичном отсеке 125, имеет одно сквозное отверстие 142, коллекторный гребешок 140, расположенный прямо на втором единичном отсеке 126, имеет два сквозных отверстия 142, коллекторный гребешок 140, расположенный прямо на третьем единичном отсеке 127, имеет пять сквозных отверстий 142, и коллекторный гребешок 140, расположенный прямо на четвертом единичном отсеке 128, имеет семь сквозных отверстий 142. По этой причине количество поставляемой жидкости может определяться пропорционально числу сквозных отверстий 142 коллекторного гребешка 140.

[49] Первая выходная труба 161 и вторая выходная труба 162, по которым жидкость выливается наружу, соединены соответственно с дном первого и второго отсеков 123 и 124. В данном случае, поскольку второй отсек 124 включает множество единичных отсеков, желательно, чтобы вторая выходная труба 162 была соединена с каждым из множества единичных отсеков.

[50] Желательно, чтобы клапан 170, который управляет стоком жидкости, был соединен с первой выходной трубой 161 и множеством вторых выходных труб 162 соответственно.

[51] Клапан 170 включает клапаны, соответствующие с первого по пятый единичным отсекам. Предположим, что общее количество сквозных отверстий 142 коллекторных гребешков 140, расположенных на первом отсеке 123, т.е. на первом разделительном участке 132, равняется 50. В этом случае жидкость может поступать в различных пропорциях, например, 50:1, если только открыт клапан, соответствующий первому единичному отсеку 125, 50:2, если только открыт клапан, соответствующий второму единичному отсеку 126, и 50:8, когда открыты клапаны, соответствующие с первого по третий единичным отсекам с 125 по 127.

[52] Желательно предусмотреть коллекторную трубу 167 для сбора жидкости, которая сливается из первой выходной трубы 161 и из каждой из множества вторых сливных труб 162.

[53] Как работает устройство распределения жидкости 100 согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения, будет описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи.

[54] Во-первых, жидкость (обратный поток), которая сливается из дистилляционной колонны 10, поступает в верхнее пространство 121 корпуса 120 по входной трубе 110. Примеси, которые могут содержаться в жидкости, могут растекаться по перегородке 130 и могут быть отделены от поступающей жидкости.

[55] После этого поставляемая жидкость поступает в нижнее пространство 122 через сквозное отверстие 142 коллекторного гребешка 140, расположенного на перегородке 130. Поскольку примеси были отделены от поставляемой жидкости, это не позволяет примесям заблокировать сквозное отверстие 142.

[56] Жидкость через коллекторный гребешок 140, находящийся на первом разделительном участке 132, поступает в первый отсек 123, а жидкость через коллекторный гребешок 140, находящийся на втором разделительном участке 134, поступает во второй отсек 124.

[57] В данном случае, когда жидкость полностью заполняет любой первый отсек 123 и второй отсек 124, то жидкость может попадать в другой отсек, переливаясь через верх первой разделительной стенки 152.

[58] Пользователь может распределить жидкость согласно его/ее потребности. Таким образом, пользователь может распределять и поставлять требуемую жидкость, открывая и закрывая клапан 170, соединенный с каждым из единичных отсеков, согласно потребности пользователя.

[59] Жидкость, поступающая в первый отсек 123, сливается наружу за пределы корпуса 120 через первую выходную трубу 161 и поступает снова к разделительной стенке 11 дистилляционной колонны 10.

[60] Жидкость, поступающая во второй отсек 124, собирается в коллекторной трубе 167 после прохождения через множество вторых выходных труб 162, а затем поступает к другой разделительной стенке 11 дистилляционной колонны 10.

[61] Можно точно контролировать норму подачи жидкости, которая должна поступать через выходную трубу 161 и коллекторную трубу 167, а также легко доставлять эту жидкость.

[62] Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано со ссылкой на вариант его осуществления, изображенного на чертежах, это является только примером и будет пониматься специалистами в данной области, что могут быть сделаны различные модификации и эквиваленты. Поэтому истинный технический объем настоящего изобретения должен определяться духом прилагаемой формулы изобретения.

Реферат

Изобретение предназначено для распределения жидкости. Устройство распределения жидкости включает корпус, в котором предусмотрено пространство для распределения жидкости, поступающей из входной трубы; горизонтально расположенную перегородку внутри корпуса, которая разделяет внутреннее пространство корпуса на верхнее и нижнее пространства, причем верхняя поверхность перегородки делится на первый разделительный участок и второй разделительный участок, которые имеют различные степени распределения жидкости; коллекторный гребешок, имеющий прямоугольную шестигранную форму, предназначенный для прохода вверх и вниз через перегородку, который имеет множество сквозных отверстий, расположенных на его боковой стенке и позволяющих жидкости затекать вовнутрь, причем на первом разделительном участке и на втором разделительном участке расположено множество коллекторных гребешков, а дно коллекторного гребешка открыто; первую разделительную стенку, которая делит нижнее пространство на первый отсек и второй отсек; множество вторых разделительных стенок, которые делят второй отсек на множество единичных отсеков; множество стоков, которые соединены с дном единичного отсека, через которые сливается жидкость, содержащаяся в единичном отсеке; и клапан, который установлен на каждом из стоков и управляет открытием и закрытием стока. Технический результат: обеспечение возможности точно контролировать норму подачи жидкости и непрерывно поставлять жидкость в постоянной пропорции. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула