一种快速收集液体的液体收集器的制作方法

本实用新型涉及精馏塔配件领域，尤其是适用于精密精馏过程中液体的收集，具体涉及一种快速收集液体的液体收集器。

背景技术：

液体收集器是精馏塔的重要塔内件之一，主要作用是精馏塔填料分段时将上一床层流下的液体完全收集并混合，以便进行再分布或抽出，同时液体收集器也是影响精馏塔内气体分布的主要因素之一。

精馏塔在操作过程中，由于气液流率的偏差会造成局部气液比不同，使塔截面出现径向浓度差，如不及时重新混合，就会影响填料的效率，而塔内气体分布的均匀度直接影响着填料塔的性能。

对精馏塔而言，特别是在真空条件下操作的精馏塔，其压力降也是一个非常重要的指标。当填料选型定下来以后，液体收集器设计还必须要充分考虑到其对流体(特别是气体)的阻力一定要小，因此快速收集液体的液体收集器必须要有足够大的气体通道面积。

目前液体收集器主要有翘片式液体收集器和盘式液体收集器两种，其中大部分液体收集器结构复杂，安装检修不便，且工作过程中阻力大，导致气体分布不均匀，并且由于气液的冲刷量大，极易导致收液板变形，影响填料的分离效果。因此，有必要研发一种结构简单、安装检修方便，且工作过程中阻力小，气体分布均匀的快速收集液体的液体收集器。

现有技术中cn203620642u提供一种翘片式液体收集器，包括集液主板、集液副板、收液主槽、收液副槽和收液盘，收液主槽的槽板上放射状对称设置有集液主板，收液主槽两侧的支撑杆上分别呈间隔状固装有收液副槽，各收液副槽的其中一个槽板上倾斜状安装有集液副板，所述集液副板也呈间隔状，即相邻集液副板之间存在间隙，塔内的液体冲刷集液副板时容易飞溅，溅起的液体通过间隙漏到下一床层，因此，翘片式液体收集器在使用过程中容易漏液，不利于有效收集上一床层流下的液体，以及液体的混合。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种快速收集液体的液体收集器，结构简单、安装检修方便，工作过程中阻力小、气体分布均匀，有效减少漏液，从而提高液体收集效率。

本实用新型提供快速收集液体的液体收集器，包括收液盘、设于所述收液盘上方的收液板、集液槽和支撑杆；

所述集液槽为空心柱状，所述集液槽包括外侧壁和内侧壁，所述外侧壁与所述内侧壁相对且不相接，所述外侧壁和内侧壁的底端分别与所述收液盘上端面固定连接形成空腔；

所述外侧壁的外侧均布有多个所述支撑杆；

所述收液板为波形结构，所述收液板具有波峰和波谷，所述波谷形成导流槽；

所述收液板相对所述收液盘倾斜安装，所述收液板边沿靠近所述集液槽的一端连接所述内侧壁的顶部，所述收液板与所述内侧壁不相接的边沿通过所述支撑杆连接所述收液盘，倾斜安装的所述收液板在垂直方向的投影面积大于所述内侧壁形成的内环面积。

采用上述方案，收液板采用波纹结构，波纹结构中的波峰和波谷间为斜面，有利于收集液体，所述波谷形成所述导流槽收集液体，所述收液板靠近所述集液槽的一端连接所述内侧壁，使液体经所述导流槽导流后，沿着所述内侧壁直接进入所述集液槽内，减少中间步骤，液体流通过程中不会出现液体损失的现象。

此外，所述收液板相对所述收液盘倾斜安装，所述收液板边沿靠近所述集液槽的一端连接所述内侧壁的顶部，一方面使液体通过倾斜的所述收液板时，流速加快，提高液体收集速率，缩短液体收集的时间，另一方面所述收液板与所述集液槽未连接处存在间隙，塔内上下床层的气体通过所述间隙流通实现混合，进而使气体分布均匀，减小压降；

所述收液板在在垂直方向的投影面积大于所述内侧壁形成的内环面积，在保存所述收液板与所述集液槽间的间隙的同时，所述收液板遮盖所述内环，进而遮盖所述收液盘的通孔，防止液体通过所述间隙进入下一床层。

上一床层的液体冲刷所述收液板时，所述收液板顶端边沿受到液体流速产生的冲击力和液体重力的双重作用，所述收液板远离所述集液槽的一端因液体冲击过大容易受到损伤，所述支撑杆为所述收液板提供支撑，降低所述收液板远离集液槽的一端弯曲变形的可能性，有利于延长液体收集器的工作周期。

所述收液盘、所述收液盘上的通孔以及所述集液槽的大小都按照实际需求设计，适用于精馏塔内液体收集。

优选地，所述外侧壁顶端高出所述内侧壁顶端至少3cm。

按照上述方案，上一床层的液体通过所述导流槽收集后进入所述集液槽，液体流通量过大时，液体容易通过所述收液板冲至所述集液槽外部，所述集液槽的外侧壁高度高于内侧壁，所述外侧壁形成挡液板，有效降低液体冲出所述集液槽的概率。

当外侧壁顶端与所述内侧壁的高度差小于3cm时，所述外侧壁形成挡液板因高度过低，不利于挡液。

进一步优选地，所述收液板相对所述收液盘倾斜的角度为20°～60°。

当所述收液板在所述集液槽顶端倾斜的角度小于20°时，所述收液板与所述集液槽间的间隙较小，气体流通的较慢，下一床层的气体会冲击所述收液板；当所述收液板在所述集液槽顶端倾斜的角度大于60°时，为保证所述收液板在垂直方向的投影面积大于或等于所述集液槽内环面积，所述收液板自身面积会过大，不利于所述收液板的安装。

进一步优选地，所述收液盘位于所述集液槽外侧的部分上还对称设有导液孔。

上一床层的液体通过所述收液板进行收集后进入所述集液槽，少量没有进入所述集液槽的液体通过所述收液盘进行收集，所述导液孔有利于将所述收液盘收集的液体排出。

进一步优选地，所述收液板的波峰处设有通气孔。

所述通气孔孔径按实际需求设计，便于气流流通，进一步减小压降，进而减小工作过程中的阻力。塔内上一床层的液体冲刷所述收液板时，因自身速度过快，无法在所述收液板的波峰处停留，另一方面，所述收液板为波纹结构，在重力作用下，迅速通过波峰与波谷间的斜面到达波谷。因此，液体通过通气孔进入下一床层的量少，尤其是通气孔的孔径很小，液体不易通过，进入下一床层的液体进一步减少，但通气孔的孔径很小，气体依旧流通；简言之，所述通气孔渗漏的液体很少或没有渗漏液体，但气体依旧通过通气孔进行流通，进一步减小压降。

进一步优选地，所述收液盘中心位置设有通孔；所述通孔位于所述集液槽下方且与所述集液槽同轴设置，所述集液槽的内径大于或等于所述通孔直径。

进一步优选地，所述收液盘下方设有液体分布器，所述液体分布器通过导液管分别连通所述集液槽和所述导液孔。

所述导液管将所述导液孔和所述集液槽收集到的液体进一步混合均匀，所述导液管连通液体分布器，将收集的液体分布至下一床层，有利于降低所述集液槽内液体高度。

工作原理：塔内上一床层液体向下冲刷时，所述收液板接收液体，液体通过所述波峰与所述波谷间的斜面流入所述波谷，即流入所述导流槽，进而通过所述导流槽下端边沿与所述集液槽内环的连接处，流入所述集液槽，从而流入所述导液管。少部分未流入所述集液槽的液体进入所述收液盘上，进而通过所述导液孔流入所述导液管。所述导液管将所述导液孔和所述集液槽收集到的液体进一步混合均匀后，通过液体分布器，将收集的液体分布至下一床层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型提供的快速收集液体的液体收集器，收液板采用波纹结构，波纹结构中的波峰和波谷间为斜面，有利于收集液体，所述波谷形成导流槽收集液体，所述收液板靠近所述集液槽的一端连接所述集液槽内侧壁，减少液体流通的中间步骤，使液体在流通过程中不会出现液体损失的现象。

(2)本实用新型提供的快速收集液体的液体收集器，收液板在集液槽内侧壁顶端倾斜安装，一方面使液体通过倾斜的收液板时，流速加快，提高液体收集速率，缩短液体收集的时间；另一方面收液板与集液槽未连接处留有间隙，塔内上下床层的气体通过间隙流通实现混合，进而使气体分布均匀，减小压降。

(3)本实用新型提供的快速收集液体的液体收集器，集液槽的外侧壁高于内侧壁，形成挡液板，避免液体流通量过大导致时，液体通过收液板冲出所述集液槽。另外，收液板远离集液槽的一端连接支撑杆的顶端，支撑杆的底端连接收液盘上端，为收液板提供支撑，防止收液板远离集液槽的一端因液体冲击过大受到损伤，降低所述收液板远离集液槽的一端弯曲变形的可能性，有利于延长液体收集器的工作周期。

(4)本实用新型提供的快速收集液体的液体收集器，收液板的波峰处还设有通气孔，通气孔孔径按实际需求设计，便于气流流通，进一步减小压降，进而减小工作过程中的阻力。

(5)本实用新型提供的快速收集液体的液体收集器，结构简单、安装检修方便，工作过程中阻力小，收集效率高。

附图说明

图1实施例1快速收集液体的液体收集器竖截面的结构示意图；

图2为实施例1快速收集液体的液体收集器收液板的结构示意图；

图3为实施例1快速收集液体的液体收集器俯视图；

图4为实施例2快速收集液体的液体收集器俯视图；

图中：1、收液板；2、集液槽；3、通气孔；4、收液盘；5、导液孔；6、导流槽；7、支撑杆；8、导液管；9、空腔；10、通孔；11、外侧壁；12、内侧壁。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1

本实用新型提供的快速收集液体的液体收集器，包括收液盘4、设于所述收液盘4上方的收液板1、集液槽2和支撑杆7，见图1；

收液盘4中心位置设有通孔10，通孔10位于集液槽2下方且与集液槽2同轴设置，集液槽2的内径等于通孔10的直径；

集液槽2为空心柱状，集液槽2包括外侧壁11、内侧壁12，外侧壁11与内侧壁12相对且不相接，外侧壁11和内侧壁12的底端分别与收液盘4上端面采用无缝焊接固定形成空腔9，外侧壁11的外侧均布有多个支撑杆7；

收液板1为波形结构，收液板1具有波峰和波谷，波谷形成导流槽6，见图2；

收液板1相对收液盘4倾斜20°安装，收液板1边沿靠近集液槽2的一端连接内侧壁12的顶部，收液板1与内侧壁12不相接的边沿通过支撑杆7连接收液盘4，倾斜安装的收液板1在垂直方向的投影面积比内侧壁12形成的内环面积大0.3m²，见图3。

优选地，外侧壁11顶端比内侧壁12顶端高3cm；

进一步优选地，收液盘4位于集液槽2外的部分上还对称设有导液孔5；

进一步优选地，收液盘4下方设有液体分布器，液体分布器通过导液管8分别连通集液槽2和导液孔5。

收液板1采用波形结构，波形结构中的波峰和波谷间为斜面，有利于收集液体，波谷形成导流槽6对液体进行导流，收液板1靠近集液槽2的一端连接集液槽2内侧壁，减少中间步骤，使液体通过导流槽6导流后沿着集液槽2内侧壁直接进入集液槽2内，液体流通过程中不会出现液体损失的现象；

收液板1在集液槽2顶端呈20°角倾斜，一方面使液体通过倾斜的收液板1时，流速加快，提高液体收集速率，缩短液体收集的时间，另一方面收液板1与集液槽2未连接的部分存在间隙，塔内上下床层的气体通过间隙流通实现混合，进而使气体分布均匀，减小压降；

此外，收液板1在收液盘4上的投影面积大于集液槽2内环面积，在保存收液板1与集液槽2间的间隙的同时，收液板1遮盖集液槽2内环，进而遮盖收液盘4的通孔，防止液体通过所述间隙进入下一床层。

通过支撑杆7为收液板1提供支撑，降低收液板1远离集液槽2的一端弯曲变形的可能性，延长液体收集器的工作周期。

工作原理是：塔内上一床层液体向下冲刷时，收液板1接收液体，液体通过收液板1上的波峰与波谷间的斜面流入波谷，即流入导流槽6，液体经导流槽6导流后沿着集液槽2内侧壁，流入集液槽2内，从而流入导液管8。少部分未流入集液槽2的液体，在收液盘4上通过导液孔5流入导液管8。导液管8将导液孔5和集液槽2收集到的液体进一步混合均匀后，通过液体分布器，将收集的液体分布至下一床层。

实施例2

与实施例1的区别在于，集液槽2的外侧壁顶端比内侧壁高5cm，收液板1相对收液盘呈60°角倾斜，收液板1在垂直方向的投影面积比集液槽2内环面积大0.5m²，收液板1的波峰处还设有通气孔3，见图4，通气孔3孔径不宜过大，防止收液板漏液。

其余步骤与实施例1一致。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。