一种精馏塔的气体排空装置的制作方法

本技术涉及精馏设备的，尤其是涉及一种精馏塔的气体排空装置。

背景技术：

1、在精馏塔的运行过程中，塔内会产生一定量的蒸汽及不凝性气体，为保障精馏工艺稳定及设备安全，需通过气体排空装置及时排出相关气体；尤其在系统停车时，塔内残留的蒸汽与不凝气若无法及时排出，易引发安全隐患，因此气体排空装置是精馏塔的关键配套部件之一。

2、现有技术中，精馏塔的气体排空装置多为独立设置的手动阀门结构，蒸汽进口阀与排空装置的操作相互独立，需人工分别控制蒸汽进口阀的关闭与排空装置的开启；该类结构存在操作协同性差的问题，难以实现停车时的快速排气响应。

3、针对上述中的相关技术，申请人认为存在停止工作后无法及时排出塔内残留气体的缺陷。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术提供一种精馏塔的气体排空装置。

2、本技术提供的一种精馏塔的气体排空装置，采用如下的技术方案：

3、一种精馏塔的气体排空装置，包括塔体以及排空单元，所述塔体的一侧设置有进料口，所述塔体底部设置有再沸器，所述再沸器与所述塔体连通；所述再沸器上设置有蒸汽管路，所述蒸汽管路上设置有蒸汽进口阀；所述塔体的顶部设置有排空口；所述排空单元包括排空组件、锁紧释放机构以及驱动机构；所述排空组件设置在所述排空口上，所述锁紧释放机构设置在所述排空组件上；所述驱动机构的一端连接在所述蒸汽进口阀的操作部件，所述驱动机构的另一端连接在所述锁紧释放机构。

4、通过采用上述技术方案，停车时蒸汽进口阀关闭，通过驱动机构联动排空组件自动开启，快速释放塔内残留蒸汽与不凝气，避免塔内憋压超压，防止塔体、法兰、密封件因过压泄漏或损坏，防止系统降温形成负压导致的空气倒灌或物料倒吸，避免物料污染、设备腐蚀，以及倒吸引发的管路堵塞或损坏，减少操作延迟或误判导致的安全事故，尤其适用于易燃、易爆、有毒介质的精馏系统，杜绝超压与倒吸风险，避免塔内压力异常对塔板、填料、再沸器、冷凝器等核心部件的冲击，减少设备疲劳与维修频次，锁紧释放机构配合驱动机构，快速泄压可避免塔内积液因压力变化导致的液泛、雾沫夹带等问题，减少物料浪费与清理成本，实现排空组件的精准启闭，兼顾正常运行时的密封与停车时的快速排气。

5、优选的，所述蒸汽进口阀包括进气阀体、进气阀芯、进气阀杆以及手柄；所述进气阀体一端连通设置在所述蒸汽管路上；所述进气阀芯的中心开有通孔，所述进气阀芯转动设置在所述进气阀体内；所述进气阀杆贯穿所述进气阀体，所述进气阀杆与所述进气阀体转动连接，所述进气阀杆的一端固定设置在所述进气阀芯上；所述手柄固定设置在所述进气阀杆的另一端。

6、通过采用上述技术方案，进气阀芯通过旋转实现通孔与阀体流道的连通和关闭，转动角度与蒸汽流通截面积呈线性关联，根据精馏塔再沸器的加热需求，精准调节蒸汽输入流量，避免蒸汽量突变导致的塔内温度、压力剧烈波动，保障精馏工艺的稳定性与产品分离纯度，进气阀芯与进气阀体内腔采用面接触配合，旋转启闭过程中无往复摩擦造成的密封件磨损，密封面贴合更紧密，能有效减少蒸汽泄漏，降低能源损耗。

7、优选的，所述进气阀芯的通孔内壁设置有螺旋导流槽。

8、通过采用上述技术方案，螺旋导流槽强制蒸汽沿螺旋轨迹流动，形成稳定旋流，降低流速突变与流道阻力，减少阀门进出口的压力波动，避免再沸器加热功率骤变导致的塔内温度、压力震荡，保障传质效率与产品纯度稳定。

9、优选的，所述排空组件包括排空管、排空挡板以及排空转轴；所述排空管的一端与精馏塔顶的排空口连通；所述排空转轴固定设置在所述排空挡板的一侧，所述排空转轴转动设置在所述排空管另一端；所述排空挡板的另一侧设置有锁扣部。

10、通过采用上述技术方案，排空挡板通过转轴与排空管转动配合，关闭时可与排空管端口形成面密封，贴合紧密，能有效阻断外界空气进入塔内，维持精馏过程所需的压力与气相纯度，避免空气干扰导致的产品质量下降；同时，挡板自重与旋转贴合设计可形成辅助密封，减少停止前的气体泄漏风险，保障工艺稳定性，挡板侧部的锁扣部可直接与锁紧释放机构卡合或脱离，当驱动机构随蒸汽阀手柄转动触发释放动作时，无需额外转换结构即可快速解锁挡板，通过转轴旋转实现挡板开启，精准匹配蒸汽阀关闭与排空开启的动作节奏，确保停车时塔内气体及时排出，提升系统安全响应速度。

11、优选的，所述锁紧释放机构包括锁钩以及复位弹簧；所述锁钩的一端转动设置在所述排空管上，所述锁钩的另一端设置有用于与所述排空挡板的锁扣部配合的钩部；所述复位弹簧的一端转动设置在所述排空管上，所述复位弹簧的另一端转动设置在锁钩上。

12、通过采用上述技术方案，复位弹簧始终向锁钩施加持续预紧力，使锁钩的钩部与排空挡板锁扣部紧密卡合，即使受塔内压力波动、管路振动等干扰，也能避免挡板意外松动或泄漏，确保精馏过程中塔内压力与气相纯度稳定，杜绝空气渗入影响产品质量，驱动机构触发解锁时，弹簧释放弹性势能，驱动锁钩绕轴快速转动脱离锁扣，无需额外动力即可实现挡板快速解锁，精准匹配蒸汽阀关闭与排空开启的动作节奏，保障停车时塔内气体及时排出，提升系统安全响应速度。

13、优选的，所述驱动机构包括柔性牵引索和卷线轮；所述卷线轮固定安装在所述蒸汽进口阀的进气阀杆上；所述柔性牵引索的一端卷绕并固定于所述卷线轮上，所述柔性牵引索的另一端设置在所述锁紧释放机构上。

14、通过采用上述技术方案，卷线轮与蒸汽阀阀杆同轴固定，阀门旋转关闭时卷线轮同步收卷柔性牵引索，从而拉动锁钩的触发端使其旋转，致使钩部脱离锁扣部，确保蒸汽进口阀关闭与锁钩解锁的动作严格同步，避免排空滞后；收卷过程的线速度与阀杆转速线性关联，可通过卷线轮直径匹配解锁所需行程，实现锁钩旋转角度精准可控，保障挡板稳定开启，提升停车排气的响应精度与安全性，柔性牵引索可弯曲布置，不受蒸汽阀与锁钩间的安装位置、高度差限制，适配精馏塔顶部紧凑布局，无需复杂的硬轴传动或导向结构；牵引索的柔性可吸收机械振动与安装误差，减少连动机构的卡涩风险，同时避免硬连接导致的应力集中。

15、优选的，所述排空挡板的外侧面设置有配重块；所述排空挡板的内侧面设置有密封垫。

16、通过采用上述技术方案，蒸汽进口阀关闭，后排空口开启开始排气，与蒸汽阀关闭、锁钩解锁的连动节奏精准匹配，保障停车排气顺畅；排气完毕后用过配重块提供持续闭合力，蒸汽进口阀开启，通过复位弹簧使锁钩将排空挡板压紧在排空管端口，提升密封可靠性，密封垫可填充挡板与排空管端口的间隙，形成弹性密封面，有效阻挡空气渗入塔内或塔内气相泄漏。

17、优选的，所述塔体顶部的一侧设置有冷凝器，所述冷凝器与所述塔体连通。

18、通过采用上述技术方案，冷凝器可将塔顶上升的气相物料快速冷凝为液相，实现气液两相的高效分离，一方面可通过回流操作将部分冷凝液送回塔内，补充塔内液相负荷，强化传质传热效果，提升轻重组分的分离精度，保障产品纯度达标；另一方面可提取合格的馏出物，满足工艺产出需求；冷凝过程可有效脱除气相中的微量杂质，减少杂质在塔内的累积，避免杂质影响后续精馏工况与产品质量。

19、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

20、1.进气阀芯通过旋转实现通孔与阀体流道的连通和关闭，转动角度与蒸汽流通截面积呈线性关联，根据精馏塔再沸器的加热需求，精准调节蒸汽输入流量，避免蒸汽量突变导致的塔内温度、压力剧烈波动，保障精馏工艺的稳定性与产品分离纯度，进气阀芯与进气阀体内腔采用面接触配合，旋转启闭过程中无往复摩擦造成的密封件磨损，密封面贴合更紧密，能有效减少蒸汽泄漏，降低能源损耗。

21、2.复位弹簧始终向锁钩施加持续预紧力，使锁钩钩部与排空挡板锁扣部紧密卡合，即使受塔内压力波动、管路振动等干扰，也能避免挡板意外松动或泄漏，确保精馏过程中塔内压力与气相纯度稳定，杜绝空气渗入影响产品质量，驱动机构触发解锁时，弹簧释放弹性势能，驱动锁钩绕轴快速转动脱离锁扣，无需额外动力即可实现挡板快速解锁，精准匹配蒸汽阀关闭与排空开启的动作节奏，保障停车时塔内气体及时排出，提升系统安全响应速度。