管式氣液分配器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及室友煉制和化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種管式氣液分配器。該管式氣液分配器包括：主體管和頂帽；主體管為兩端開口的中空殼體，頂帽設(shè)置在主體管的上端，且與主體的該端具有間隔；主體管的側(cè)壁上設(shè)置有溢流孔。本實(shí)用新型提供的管式氣液分配器使得氣液混合更加均勻，降低了壓降，使得高溫物料與催化劑之間能夠更加均勻混合，提高了加氫反應(yīng)床層的產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】
管式氣液分配器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及室友煉制和化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種管式氣液分配器。
【背景技術(shù)】
[0002]固定床加氫反應(yīng)器內(nèi)都采用氣液分配盤將氣液介質(zhì)均勻地分配到下方的催化劑床層上。氣液分配盤由分配板和設(shè)于分配板上的多個(gè)氣液分配器組成，其中的氣液分配器是一個(gè)重要構(gòu)件。在固定床加氫反應(yīng)器內(nèi)，氣液分配器的氣液分配性能直接影響反應(yīng)物與催化劑接觸時(shí)間的均勻性，影響催化劑表面被液相潤濕的程度。而氣液分布不勻會(huì)形成偏流和局部短路等現(xiàn)象，最終會(huì)影響催化劑床層的溫度分布和產(chǎn)品質(zhì)量。目前加氫技術(shù)正向反應(yīng)器大型化、產(chǎn)品精細(xì)化和清潔化的方向發(fā)展，同時(shí)開發(fā)了高級(jí)催化劑和催化劑級(jí)配技術(shù)，因此氣液的快速均布的重要性就更加突出。
[0003]現(xiàn)有的氣液分配器按液相進(jìn)入氣液分配器的方式，可分為三類:溢流型、抽吸型和二者混合型。抽吸型分配器主要是泡帽型結(jié)構(gòu)分配器，依靠氣體在泡帽條縫處的抽吸作用，將液體帶入中心管，氣液在中心管強(qiáng)烈混合。泡帽型分配器主體結(jié)構(gòu)包括同軸設(shè)置的泡帽和中心管，部分增加碎流板、容垢結(jié)構(gòu)等部件，一部分采用中心管加卡板的連接結(jié)構(gòu)，一部分采用卡環(huán)連接結(jié)構(gòu)。其中，美國專利US3524731提到的長短管氣液分配器就屬于溢流型分配器;從局部看，氣液分配不均勻，通過整個(gè)氣液分配盤上多對(duì)長短管的組合，氣液兩相基本上能實(shí)現(xiàn)均勻分布。
[0004]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的氣液分配器的氣液混合不均勻，使得氣液分配器中的壓降高，從而影響高溫物料與催化劑之間的混合，進(jìn)而加氫反應(yīng)床層的產(chǎn)品質(zhì)量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供管式氣液分配器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的氣液混合不均勻，使得氣液分配器中的壓降高，從而影響高溫物料與催化劑之間的混合，進(jìn)而加氫反應(yīng)床層的產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)問題。
[0006]本實(shí)用新型提供的一種管式氣液分配器，包括:主體管和頂帽；主體管為兩端開口的中空殼體，頂帽設(shè)置在主體管的上端，且與主體管的該端具有間隔;主體管的側(cè)壁上設(shè)置有溢流孔。
[0007]進(jìn)一步地，溢流孔包括第一溢流孔和第二溢流孔;第一溢流孔和第二溢流孔從上至下間隔的設(shè)置在主體的側(cè)壁上。
[0008]進(jìn)一步地，第一溢流孔的開口方向和第二溢流孔的開口方向垂直。
[0009]進(jìn)一步地，溢流孔還包括輔助溢流孔;輔助溢流孔設(shè)置在第一溢流孔的上方，且開口方向與第一溢流孔的開口方向一致。
[0010]進(jìn)一步地，主體管內(nèi)，位于第二溢流孔的下方，設(shè)置有孔板。
[0011]進(jìn)一步地，主體管內(nèi)，位于孔板的下方，設(shè)置有碎流板。
[0012]進(jìn)一步地，碎流板的邊沿上，沿著周長延伸的方向，依次間隔的設(shè)置有多個(gè)矩形齒縫。
[0013]進(jìn)一步地，主體管的上端端面相對(duì)設(shè)置有兩個(gè)連接片，頂帽設(shè)置在兩個(gè)連接片上。
[0014]進(jìn)一步地，主體管的下端端面上，沿著主體管周面延伸的方向，依次間隔設(shè)置有多個(gè)連接腿;碎流板設(shè)置在多個(gè)連接腿上。
[0015]進(jìn)一步地，主體管包括上管體和下管體，上管體的內(nèi)徑和下管體的內(nèi)徑相等，上管體的外徑大于下管體的外徑;上管體的下端與下管體的上端連通形成主體管，并在主體管的外壁上形成環(huán)形凸臺(tái)。
[0016]本實(shí)用新型提供的管式氣液分配器，其在主體管的上端設(shè)置有頂帽，且該頂帽距離主體管的上端端面具有間隔，在主體管的側(cè)壁上設(shè)置有溢流孔。當(dāng)氣液分配器處于催化劑床或者急冷系統(tǒng)下方時(shí)，管式氣液分配器的上部的氣相流不完全均勻，此時(shí)，氣相物流會(huì)與頂帽碰撞，從而提高管式氣液分配器均勻分配的能力，防止上部流體對(duì)不均勻度造成影響。液相物流通過主體管側(cè)壁的溢流孔進(jìn)入主體管中，與上部流下的氣相物流碰撞混合。
[0017]本實(shí)用新型提供的管式氣液分配器使得氣液混合更加均勻，降低了壓降，使得高溫物料與催化劑之間能夠更加均勻混合，提高了加氫反應(yīng)床層的產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的管式氣液分配器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1所示的管式氣液分配器的A-A面剖視圖；
[0021 ]圖3為圖1所示的管式氣液分配器的B-B面剖視圖；
[0022]圖4為圖1所示的管式氣液分配器的C-C面剖視圖；
[0023]圖5為圖1所示的管式氣液分配器的D-D面剖視圖；
[0024]圖6圖1所示的管式氣液分配器的E-E剖視圖。
[0025]附圖標(biāo)記:
[0026]1-碎流板；2_頂帽；3_主體管；
[0027]4-第二溢流孔； 5-第一溢流孔；6-輔助溢流孔；
[0028]7-孔板；11-齒縫；31-連接腿；
[0029]32-連接片
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0031]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0032]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0033]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的管式氣液分配器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種管式氣液分配器，包括:主體管3和頂帽2;主體管3為兩端開口的中空殼體，頂帽2設(shè)置在主體管3的上端，且與主體管3的該端具有間隔；主體管3的側(cè)壁上設(shè)置有溢流孔。
[0034]其中，主體管3的截面形狀可以為多種，例如:方形、橢圓形或者多邊形等等。較佳地為圓形，壁厚2?6mm。
[0035]頂帽2的形狀可以為多種，例如:圓形平板、方形平板或者拋物線回轉(zhuǎn)面等等。較佳地為圓形平板。
[0036]頂帽2與主管之間的連接方式可以為多種，例如:頂帽2和主管之間可以通過鋼筋焊接等方式連接。較佳地為，主體管3的上端開口處的側(cè)壁上相對(duì)開設(shè)處兩個(gè)矩形的切槽，這樣，留下的管壁作為頂帽2的兩個(gè)連接片32。
[0037]在主體管3的上端開口主要是氣相物流的通道，一般情況下不會(huì)有液相物流進(jìn)入。為了充分保證分配器的操作彈性，液量較大時(shí)或者溢流管和溢流孔出現(xiàn)堵塞的情況下，部分液相物流也可以從頂端開口進(jìn)入。雖然這種漫管現(xiàn)象屬于非正常工況，但是也在一定程度上保證分配器不會(huì)完全失去作用，延長使用周期。
[0038]溢流孔的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)也可以為多個(gè)。多個(gè)溢流孔可以增加液相物流的流量，同時(shí)不僅使得液相物流和氣相物流混合的更加均勻，還可以提高液相物流與氣相物流的速率，提高管式氣液分配器的工作效率。
[0039]本實(shí)施例提供的管式氣液分配器，其在主體管3的上端設(shè)置有頂帽2，且該頂帽2距離主體管3的上端端面具有間隔，在主體管3的側(cè)壁上設(shè)置有溢流孔。當(dāng)氣液分配器處于催化劑床或者急冷系統(tǒng)下方時(shí)，管式氣液分配器的上部的氣相流不完全均勻，此時(shí)，氣相物流會(huì)與頂帽2碰撞，從而提高管式氣液分配器均勻分配的能力，防止上部流體對(duì)不均勻度造成影響。液相物流通過主體管3側(cè)壁的溢流孔進(jìn)入主體管3中，與上部流下的氣相物流碰撞混入口 ο
[0040]本實(shí)施例提供的管式氣液分配器使得氣液混合更加均勻，降低了壓降，使得高溫物料與催化劑之間能夠更加均勻混合，提高了加氫反應(yīng)床層的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0041]圖2為圖1所示的管式氣液分配器的A-A面剖視圖；圖3為圖1所示的管式氣液分配器的B-B面剖視圖；圖4為圖1所示的管式氣液分配器的C-C面剖視圖。如圖1-4所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，溢流孔包括第一溢流孔5和第二溢流孔4;第一溢流孔5和第二溢流孔4從上至下間隔的設(shè)置在主體的側(cè)壁上。
[0042]進(jìn)一步地，溢流孔還包括輔助溢流孔6;輔助溢流孔6設(shè)置在第一溢流孔5的上方，且開口方向與第一溢流孔5的開口方向一致。
[0043]其中，輔助溢流孔6、第一溢流孔5和第二溢流孔4結(jié)構(gòu)一般相似，尺寸稍有差異，上小下大，上下安裝可以呈90度交叉布局，也可以同方向布局，較佳地為，第一溢流孔5的開口方向和第二溢流孔4的開口方向垂直。垂直分布的第一溢流孔5和第二溢流孔4可以進(jìn)一步地使氣相物流和液相物流充分混合。
[0044]溢流孔為主體管3側(cè)壁開的圓孔，下面兩層溢流孔，即第一溢流孔5和第二溢流孔4是主要的液相物流通道，上面一層溢流孔，即輔助溢流孔6主要起的是輔助作用，保證溢流管堵塞的情況下，不至于造成氣液分配器的失效。當(dāng)然，正常工作時(shí)，輔助溢流孔6還是以氣相物流為主。
[0045]氣液相混合物流從反應(yīng)器上部下來，正常工作時(shí)，液體主要經(jīng)第一溢流孔5和第二溢流孔4進(jìn)入主體管3，液量較大時(shí)，部分液體會(huì)從輔助溢流孔6進(jìn)入主體管3，氣體主要從主體管3上部經(jīng)頂帽2折流后直接進(jìn)入主體管3，氣液物流在主體管3內(nèi)部沖擊碰撞混合流下，經(jīng)主體管3下部的下述實(shí)施例提供的孔板7混合后，與下述實(shí)施例提到的碎流板I碰撞，帶齒縫11的碎流板I使氣液物流均勻分配到催化劑床層。
[0046]如圖1所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，主體管3內(nèi)，位于第二溢流孔4的下方，設(shè)置有孔板7。
[0047]其中，孔板7位于主體管3中下部，可以和主體管3為一體式結(jié)構(gòu)，也可以為單獨(dú)的插入件，孔板7最小直徑處的直徑一般為主體管3內(nèi)徑的四分之一到三分之二。
[0048]在本實(shí)施例中，孔板7位于主體管3中下部，由于主體管3的第一溢流孔5和第二溢流孔4進(jìn)來的液體會(huì)出現(xiàn)大量的壁流現(xiàn)象，需要通過孔板7的文丘里效應(yīng)強(qiáng)化氣液間混合，減小液相壁流效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)氣液的均勻分布。
[0049]圖5為圖1所示的管式氣液分配器的D-D面剖視圖。如圖1和圖5所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，主體管3內(nèi)，位于孔板7的下方，設(shè)置有碎流板I。碎流板I的邊沿上，沿著周長延伸的方向，依次間隔的設(shè)置有多個(gè)矩形齒縫11。
[0050]其中，碎流板I的形狀可以為多種，例如:長方形、正方形或者橢圓想，較佳地為周邊均勻地開有矩形齒縫11的圓形平板，關(guān)于齒縫11數(shù)量和布局，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)工藝需要確定。
[0051]碎流板I的板厚度等同于主體管3下半部分(下述實(shí)施例提到的下管體)厚度為2?4_，也可以稍有差別。碎流板I齒縫11主要是為了強(qiáng)化。
[0052]圖6圖1所示的管式氣液分配器的E-E剖視圖。如圖1和圖6所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，主體管3的上端端面相對(duì)設(shè)置有兩個(gè)連接片32，頂帽2設(shè)置在兩個(gè)連接片32上。其中，連接片32的寬度a—般為4-20mm，一般為兩個(gè)，相對(duì)布置，與第二溢流孔4的方位一致。主管側(cè)壁的矩形的切槽，一般為兩個(gè)，相對(duì)布置，與輔助溢流孔6和第一溢流孔5的方位一 Sc ο
[0053]如圖4所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，主體管3的下端端面上，沿著主體管3周面延伸的方向，依次間隔設(shè)置有多個(gè)連接腿31;碎流板I設(shè)置在多個(gè)連接腿31上。
[0054]其中，連接腿31為主體管3下端通過切割留下的部分，較佳地，連接腿31為四個(gè)，四個(gè)連接腿31分布在碎流板I的四周，并與碎流板I相連。
[0055]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，為了便于安裝固定管式氣液分配器，進(jìn)一步地，主體管3包括上管體和下管體，上管體的內(nèi)徑和下管體的內(nèi)徑相等，上管體的外徑大于下管體的外徑;上管體的下端與下管體的上端連通形成主體管3，并在主體管3的外壁上形成環(huán)形凸臺(tái)。
[0056]其中，下管體的外徑小于上管體的外徑I?2mm，形成一個(gè)環(huán)形凸臺(tái)。下管體的外徑的具體尺寸根據(jù)主體管3壁厚確定。
[0057]溢流式分配器對(duì)安裝要求較高，安裝時(shí)必須保證環(huán)形凸臺(tái)完全水平。由于管式氣液分配器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，檢修時(shí)基本不需要更換，也可以不增設(shè)凸臺(tái)，在保證精度的情況下，直接焊接在分配板上，也可以采用其他的固定方式。
[0058]本實(shí)用新型的目的在于提供一種管式氣液分配器，通過完善管式分布器的氣液流道結(jié)構(gòu)和布局來改善氣液相分布，降低分配器壓降，提高操作彈性和使用范圍。本實(shí)用新型具備溢流型氣液分配器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作特性，上部平板型頂帽2，中部采用三層溢流孔，中下部采用孔板7，下部采用鋸齒碎流板I，保證了氣液物流的均布，大大降低分配器壓降，使高溫物料與催化劑均勻接觸，降低加氫反應(yīng)器床層橫截面內(nèi)的溫差，提高油品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
[0059]本實(shí)用新型所述一種管式氣液分配器結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，因此主體管3、碎流板
1、頂帽2和連接腿31之間可以采用全焊接結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的溢流型氣液分配器可使氣液得到更好地?cái)U(kuò)散和混合，迅速的均布于整個(gè)反應(yīng)器截面，同時(shí)壓降較小，在石油煉制和化工固定床加氫領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值明顯。
[0060]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管式氣液分配器，其特征在于，包括:主體管和頂帽； 所述主體管為兩端開口的中空殼體，所述頂帽設(shè)置在所述主體管的上端，且與所述主體管的該端具有間隔;所述主體管的側(cè)壁上設(shè)置有溢流孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式氣液分配器，其特征在于，所述溢流孔包括第一溢流孔和第二溢流孔； 所述第一溢流孔和所述第二溢流孔從上至下間隔的設(shè)置在所述主體的側(cè)壁上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管式氣液分配器，其特征在于，所述第一溢流孔的開口方向和所述第二溢流孔的開口方向垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管式氣液分配器，其特征在于，所述溢流孔還包括輔助溢流孔； 所述輔助溢流孔設(shè)置在所述第一溢流孔的上方，且開口方向與所述第一溢流孔的開口方向一致。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管式氣液分配器，其特征在于，所述主體管內(nèi)，位于所述第二溢流孔的下方，設(shè)置有孔板。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管式氣液分配器，其特征在于，所述主體管內(nèi)，位于所述孔板的下方，設(shè)置有碎流板。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的管式氣液分配器，其特征在于，所述碎流板的邊沿上，沿著周長延伸的方向，依次間隔的設(shè)置有多個(gè)矩形齒縫。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的管式氣液分配器，其特征在于，所述主體管的上端端面相對(duì)設(shè)置有兩個(gè)連接片，所述頂帽設(shè)置在兩個(gè)所述連接片上。9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的管式氣液分配器，其特征在于，所述主體管的下端端面上，沿著主體管周面延伸的方向，依次間隔設(shè)置有多個(gè)連接腿;所述碎流板設(shè)置在多個(gè)所述連接腿上。10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的管式氣液分配器，其特征在于，所述主體管包括上管體和下管體，所述上管體的內(nèi)徑和所述下管體的內(nèi)徑相等，所述上管體的外徑大于所述下管體的外徑;所述上管體的下端與所述下管體的上端連通形成所述主體管，并在所述主體管的外壁上形成環(huán)形凸臺(tái)。
【文檔編號(hào)】B01J4/00GK205613392SQ201620013826
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日
【發(fā)明人】陳崇剛, 李立權(quán), 陳強(qiáng), 蔡連波, 裘峰, 郭為民, 盛維武, 李小婷, 趙曉青
【申請(qǐng)人】中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司