專利名稱：一種模塊式環(huán)管反應器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油化工專用機械裝備工程技術(shù)，特別是涉及一種模塊式環(huán)管反應
器O
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，聚烯烴(例如聚丙烯和聚乙烯)是通用合成樹脂中產(chǎn)量和消費量最大的品種，聚烯烴通常的生產(chǎn)技術(shù)包括有三種即淤漿法，氣相法和溶液法。所謂淤漿法 (Slurry Process)又稱為漿液法或溶劑法工藝方法，是世界上最早的用于生產(chǎn)聚丙烯的工藝技術(shù)。淤漿法生產(chǎn)技術(shù)是生產(chǎn)HDPE的主要方法，該生產(chǎn)工藝方法為將丙烯或乙烯與烴溶劑混合，生產(chǎn)出的聚合物懸浮于溶劑中，漿液法的工業(yè)化應用時間較早，工藝技術(shù)成熟， 且生產(chǎn)過程中壓力、溫度較低。淤漿法采用的反應設(shè)備根據(jù)反應器形式，淤漿法采用的反應器可以分為攪拌釜式反應器和環(huán)管反應器兩種。其中，攪拌釜式反應器由于攪拌釜間歇操作時生成的聚合物分子量分布寬，共聚組分布不均，而且攪拌釜靠夾套傳熱，釜徑較大時傳熱面積不足，易因反應熱累積發(fā)生爆聚，從而使得攪拌釜式反應器大型化的發(fā)展較為困難。由于上述攪拌釜式反應器的弊端，影響了聚合物質(zhì)量的均勻性和穩(wěn)定性，并嚴重制約了單線規(guī)模。由此，人們?yōu)樯a(chǎn)分子量分布窄、共聚組分分布均勻的聚合物并滿足裝置大型化的需求，提出了環(huán)管反應器。現(xiàn)有技術(shù)中，通常的環(huán)管反應器，包括有根據(jù)產(chǎn)能大小設(shè)置的若干條直套管、以及對應的夾套連通管和彎頭，其中，各個直套管通過彎頭依次串聯(lián)連接成一個連通流道。因聚合反應會產(chǎn)生熱量，因此在直套管的外壁設(shè)置夾套，并通過夾套連通管將直套管和夾套之間形成的夾套流道依次串聯(lián)成一個連通流道，通過夾套流道內(nèi)的冷卻物介質(zhì)把反應熱帶走。例如，30萬噸/年的生產(chǎn)聚丙烯的環(huán)管反應器的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括有六條各長為 50m、外徑為 710 mm 的直套管 R1、R2、R3、R4、R5、R6，六個彎頭 A1、A2、A3、B1、B2、B3，各個直套管之間通過彎頭依次串聯(lián)連接而形成一個循環(huán)整體的連通流道，直套管的外壁設(shè)置有夾套(圖中未畫出)，并通過設(shè)置的五條夾套連通管C1、C2、C3、C4、C5將直套管和夾套之間形成的夾套流道依次串聯(lián)成一個連通流道；冷卻介質(zhì)由夾套流道的冷卻介質(zhì)流入口 2A進入，至夾套流道的冷卻介質(zhì)流出口 2F流出，六個安裝支座D1、D2、D3、D4、D5、D6位于各直套管Rl、R2、R3、R4、R5、R6的下部。環(huán)管反應器的底部彎頭Bi、B2、B3處設(shè)置有軸流泵，反應物料由反應物料流入口 IA進入環(huán)管反應器，在軸流泵的驅(qū)動下，反應物料在直套管R1、R2、 R3、R4、R5、R6內(nèi)攪拌、循環(huán)，并在催化劑的作用下，進行反應形成漿狀的聚丙烯后，再由反應物料流出口 IB泄出，然后進入至造粒系統(tǒng)；該環(huán)管反應器坐落在1 Im高的平臺基礎(chǔ)上，整臺設(shè)備重約210噸。隨著石油資源的匱乏，為適應市場對乙烯專用料的巨大需求和發(fā)展，對環(huán)管反應器設(shè)備的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)能、質(zhì)量均提出了新的更苛刻的要求，對原油的煉制及化工工藝上日益提高深化要求充分利用資源，一臺設(shè)備要能夠切換生產(chǎn)不同牌號的產(chǎn)品，同時，化工企業(yè)期望通過高產(chǎn)能的規(guī)模效應來降低成本，提高價格的市場競爭力。目前國內(nèi)單臺聚丙烯環(huán)管反應器的產(chǎn)能已由1996年首次國產(chǎn)化的7萬噸/年提高到目前的40萬噸/年，隨著產(chǎn)能規(guī)模的進一步擴大，上述現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)管反應器，由于直套管采用一體的細長豎直結(jié)構(gòu)，所以當直套管的長度超過60m時，將會出現(xiàn)以下的不足之處
(a)細長結(jié)構(gòu)的吊裝容易引起永久性的塑性變形，需要設(shè)計專門的起吊工裝，并對直套管進行加固，使得輔助性工作增加；
(b)細長結(jié)構(gòu)的陸路運輸受到交通法規(guī)的限制，每車的裝載量和行車時間減少，運輸成本高，運輸時間增長；
(c)高聳細長結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場安裝對吊車提出很高的要求，出現(xiàn)大牛拉小車的現(xiàn)象；
(d)高聳結(jié)構(gòu)的安裝基礎(chǔ)及設(shè)備制造精度要求苛刻，增加了投資成本。綜上所述，為迅速適應目前石油化工新建、擴建中對高產(chǎn)能大結(jié)構(gòu)的環(huán)管反應器大量需求的市場環(huán)境，滿足傳統(tǒng)環(huán)管反應器的增容、擴能、升級，以及聚丙烯產(chǎn)能達40萬噸 /年以上的高產(chǎn)能的需求，開發(fā)新結(jié)構(gòu)的高產(chǎn)能的環(huán)管反應器，在工業(yè)上和經(jīng)濟上具有深遠和重大的意義。因此，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，亟需提供一種能夠適應大型化、高產(chǎn)能、低成本的需求，利用直套管自身結(jié)構(gòu)和環(huán)管反應器整體結(jié)構(gòu)的特性，使之具有強度高、剛性強、穩(wěn)定性好，同時能夠抵抗起吊運輸中的易變形的模塊化環(huán)管反應器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種能夠適應大型化、高產(chǎn)能、低成本的需求，利用直套管自身結(jié)構(gòu)和環(huán)管反應器整體結(jié)構(gòu)的特性，使之具有強度高、 剛性強、穩(wěn)定性好，同時能夠抵抗起吊運輸中的易變形的模塊化環(huán)管反應器。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
提供了一種模塊式環(huán)管反應器，包括有直套管，其中，
所述直套管包括有輸入管段模塊結(jié)構(gòu)、輸出管段模塊結(jié)構(gòu)以及位于所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)和所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)之間的Π個直套管模塊結(jié)構(gòu)；其中，η為偶數(shù)；
所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)、所述η個直套管模塊結(jié)構(gòu)以及所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)之間通過彎頭依次串聯(lián)連接，連成用于反應物料的輸送及反應的連通流道；
所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)和所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)分別包括有上管段和中管段，所述η 個直套管模塊結(jié)構(gòu)分別包括有上管段、中管段和下管段；
所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的上端與所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的下端可拆卸式密封連接，所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的上端與所述彎頭的一端焊接連接，所述彎頭的另一端與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段的上端焊接連接，所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段的下端與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的上端可拆卸式密封連接， 所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下端與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的下管段的上端可拆卸式密封連接，所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的下管段的下端通過彎頭與下一個直套管模塊結(jié)構(gòu)串聯(lián)連接，依次至第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上端與所述彎頭的一端焊接連接， 所述彎頭的另一端與所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的上端焊接連接，所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的下端與所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的上端可拆卸式密封連接；所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部通過連體圈座固定，依次至n-2個所述直套管模塊結(jié)構(gòu)中每相鄰兩個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部通過連體圈座固定，所述第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部與所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部通過連體圈座固定；
所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下端設(shè)置有物料進口，所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下端設(shè)置有物料出口。其中，所述可拆卸式密封連接為法蘭螺栓強制密封連接。其中，所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段之間設(shè)置有連接梁，所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段之間設(shè)置有連接梁，所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段與所述第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段之間設(shè)置有連接梁，所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段與所述第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段之間設(shè)置有連接梁，n-2個所述直套管模塊結(jié)構(gòu)中每相鄰兩個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段之間和中管段之間分別設(shè)置有連接梁。其中，所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段之間設(shè)置有兩個連接梁；所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段與所述第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段之間設(shè)置有兩個連接梁；n-2個所述直套管模塊結(jié)構(gòu)中每相鄰兩個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段之間設(shè)置有兩個連接梁。其中，所述直套管的外壁設(shè)置有夾套，所述夾套通過夾套連通管將所述直套管和所述夾套之間形成的夾套流道串聯(lián)成冷卻連通流道。其中，所述夾套連通管為 ]型和C型的夾套連通管。其中，所述彎頭為180°彎頭，所述180°彎頭的中心距為4200mm 4800mm。優(yōu)選的，180°彎頭的中心距為4200mm。其中，所述180°彎頭的兩端分別與所述直套管的上管段的上端或者所述直套管的下管段的下端通過環(huán)縫焊接連接。即位于上方的180°彎頭的兩端與直套管的上管段的上端通過環(huán)縫焊接連接，位于下方的180°彎頭的兩端與直套管的下管段的下端通過環(huán)縫焊接連接。其中，所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下端設(shè)置有90°彎頭，所述90°彎頭的出口端設(shè)置有物料出口。其中，設(shè)置有框架平臺，所述連體圈座安裝于所述框架平臺上。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種模塊式環(huán)管反應器，包括有直套管，其中，直套管包括有輸入管段模塊結(jié)構(gòu)、輸出管段模塊結(jié)構(gòu)以及位于輸入管段模塊結(jié)構(gòu)和輸出管段模塊結(jié)構(gòu)之間的η個直套管模塊結(jié)構(gòu)；其中，η為偶數(shù)；輸入管段模塊結(jié)構(gòu)、η個直套管模塊結(jié)構(gòu)以及輸出管段模塊結(jié)構(gòu)之間通過彎頭依次串聯(lián)連接，連成用于反應物料的輸送及反應的連通流道；輸入管段模塊結(jié)構(gòu)和輸出管段模塊結(jié)構(gòu)分別包括有上管段和中管段，η個直套管模塊結(jié)構(gòu)分別包括有上管段、中管段和下管段；輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的上端與輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的下端可拆卸式密封連接，輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的上端與彎頭的一端焊接連接，彎頭的另一端與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段的上端焊接連接，第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段的下端與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的上端可拆卸式密封連接，第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下端與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的下管段的上端可拆卸式密封連接，第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的下管段的下端通過彎頭與下一個直套管模塊結(jié)構(gòu)串聯(lián)連接，依次至第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上端與彎頭的一端焊接連接，彎頭的另一端與輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的上端焊接連接，輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的下端與輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的上端可拆卸式密封連接；輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部通過連體圈座固定，依次至η-2個直套管模塊結(jié)構(gòu)中每相鄰兩個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部通過連體圈座固定，第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部與輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部通過連體圈座固定；輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下端設(shè)置有物料進口，輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下端設(shè)置有物料出口。本發(fā)明的模塊式環(huán)管反應器，利用直套管自身結(jié)構(gòu)和環(huán)管反應器整體結(jié)構(gòu)的特性，使之具有強度高、剛性強、穩(wěn)定性好，同時能夠抵抗起吊運輸中的易變形的特點，同時在動載荷的作用下具有較高的強度和較好的穩(wěn)定性，能夠適應大型化、高產(chǎn)能的需求。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特點
(1)將直套管沿高度方向進行分段，使需要運輸及吊裝的直套管長度大大縮短，并且段與段之間通過可拆卸式密封連接的方式進行密封連接，方便了分段運輸以及現(xiàn)場的快速組裝；
(2)每兩條中管段之間通過連體圈座和連接梁組焊到一起，構(gòu)成不可拆開的目字形結(jié)構(gòu)模塊，把傳統(tǒng)的單根長直套管的線狀結(jié)構(gòu)、變?yōu)閮筛L度較短的中管段組成的面形結(jié)構(gòu)， 不僅提高結(jié)構(gòu)強度，而且增強結(jié)構(gòu)剛性；
(3)180°彎頭和兩條直套管的上管段(或下管段)之間通過環(huán)縫焊接連接到一起， 同時組焊連接梁，構(gòu)成不可拆開的主體為U型平面結(jié)構(gòu)模塊或者主體為倒U型平面結(jié)構(gòu)模塊，提高結(jié)構(gòu)強度及結(jié)構(gòu)剛性；
(4)組成目字型結(jié)構(gòu)的兩條直套管共同擁有一個長圓形的連體圈座，將該連體圈座安裝于框架平臺13的框架平面P上，直套管下管段的倒U型結(jié)構(gòu)模塊通過輔助支座進行安裝，輔助支座的墊14在垂直方向起輔助作用，即具有可調(diào)性以適應連體圈座的需要，但輔助支座的頂梁15在水平面上相互垂直的兩個方向主要起限位的作用，如果以連體圈座為平衡原點，輔助支座的水平支持力可以明顯地抵消連體圈座以上的直套管所受到的風載荷彎矩的作用，即上部的連體圈座是主支座，要比下部的輔助支座大而強，連體圈座和輔助支座形成雙支承模塊，在動載荷的作用下具有較高的強度和較好的穩(wěn)定性；
(5)直套管下管段的倒U型結(jié)構(gòu)模塊沉入式安裝在地平面下的空間里，這種結(jié)構(gòu)使得模塊式環(huán)管反應器的重心整體下移，進一步提高了其穩(wěn)定性。


利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)管反應器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的一種模塊式環(huán)管反應器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的一種模塊式環(huán)管反應器的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的一種模塊式環(huán)管反應器的另一局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的一種模塊式環(huán)管反應器的增設(shè)夾套連通管的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明的一種模塊式環(huán)管反應器的安裝局部結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中包括有
Rl、R2、R3、R4、R5、R6——直套管、
A1、A2、A3、B1、B2、B3-彎頭、
Cl、C2、C3、C4、C5——夾套連通管、 Dl、D2、D3、D4、D5、D6——安裝支座、
2A——夾套流道的冷卻介質(zhì)流入口、2F——夾套流道的冷卻介質(zhì)流出口、 IA——反應物料流入口、IB——反應物料流出口 ； 在圖2、圖3、圖4、圖5和圖6中包括有
rl——輸入管段模塊結(jié)構(gòu)、r2——第一直套管模塊結(jié)構(gòu)、r3——第二直套管模塊結(jié)構(gòu)、 r4——第三直套管模塊結(jié)構(gòu)、r5——第四直套管模塊結(jié)構(gòu)、r6——輸出管段模塊結(jié)構(gòu)、 a——物料進口、b——物料出口、
al、a2、a3、bl、l32-180° 彎頭、b3-90° 彎頭、
cl、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、clO、cll-配對法蘭、
dl、d2、d3——連體圈座、 L1、L2、L3——連接梁、 hl、h2——環(huán)縫、
S—上管段、M、Hl——中管段、H2、X——下管段、H3——定量高度、 1——直套管、2——夾套、12——地下室、13——框架平臺、14——墊、15——頂梁、 tl——]型的夾套連通管、t2——C=型的夾套連通管、t0——帶膨脹節(jié)的夾套連通
管、
ul——彈性結(jié)構(gòu)、 0——地平面、P——框架平面。
具體實施例方式結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。實施例1
本發(fā)明的一種模塊式環(huán)管反應器的具體實施方式
之一，如圖2、圖3和圖4所示，選擇 η為4，則直套管包括輸入管段模塊結(jié)構(gòu)rl、輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6以及第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2、第二個直套管模塊結(jié)構(gòu)r3、第三個直套管模塊結(jié)構(gòu)r4和第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5， 輸入管段模塊結(jié)構(gòu)rl、4個直套管模塊結(jié)構(gòu)以及輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6之間一一對應通過 180°彎頭al、a2、a3、bl、b2依次串聯(lián)連接，連成用于反應物料的輸送及反應的連通流道， 輸入管段模塊結(jié)構(gòu)和輸出管段模塊結(jié)構(gòu)分別包括有上管段S和中管段(M+H1)，η個直套管模塊結(jié)構(gòu)分別包括有上管段S、中管段(Μ+Η1)和下管段(Η2+Χ)。輸入管段模塊結(jié)構(gòu)rl的中管段的下端設(shè)置有物料進口 a，輸入管段模塊結(jié)構(gòu)rl的中管段的上端與輸入管段模塊結(jié)構(gòu)rl的上管段的下端通過法蘭cl密封連接，輸入管段模塊結(jié)構(gòu)rl的上管段的上端與180°彎頭al的一端焊接連接，180°彎頭al的另一端與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的上管段的上端采用環(huán)縫焊接連接，第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的上管段的下端與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的中管段的上端通過法蘭c2密封連接，第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的中管段的下端與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的下管段的上端通過法蘭c3 密封連接，第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的下管段的下端與180°彎頭bl的一端采用環(huán)縫焊接連接，180°彎頭bl的另一端與第二個直套管模塊結(jié)構(gòu)r3的下管段的下端采用環(huán)縫焊接連接，第二個直套管模塊結(jié)構(gòu)r3的下管段的上端與第二個直套管模塊結(jié)構(gòu)r3的中管段的下端通過法蘭c4密封連接，第二個直套管模塊結(jié)構(gòu)r3的中管段的上端與第二個直套管模塊結(jié)構(gòu)r3的上管段的下端通過法蘭c5密封連接，第二個直套管模塊結(jié)構(gòu)r3的上管段的上端與180°彎頭a2的一端采用環(huán)縫焊接連接，180°彎頭a2的另一端與第三個直套管模塊結(jié)構(gòu)r4的上管段的上端采用環(huán)縫焊接連接，第三個直套管模塊結(jié)構(gòu)r4的上管段的下端與第三個直套管模塊結(jié)構(gòu)r4的中管段的上端通過法蘭c6密封連接，第三個直套管模塊結(jié)構(gòu) r4的中管段的下端與第三個直套管模塊結(jié)構(gòu)r4的下管段的上端通過法蘭c7密封連接，第三個直套管模塊結(jié)構(gòu)r4的下管段的下端與180°彎頭1^2的一端采用環(huán)縫焊接連接，180° 彎頭bl的另一端與第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5的下管段的下端采用環(huán)縫焊接連接，第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5的下管段的上端與第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5的中管段的下端通過法蘭 c8密封連接，第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5的中管段的上端與第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5的上管段的下端通過法蘭c9密封連接，第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5的上管段的上端與180°彎頭 a3的一端采用環(huán)縫焊接連接，180°彎頭a3的另一端與輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6的上管段的上端采用環(huán)縫焊接連接，輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6的上管段的下端與輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6的中管段的上端通過法蘭ClO密封連接，輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6的中管段的下端設(shè)置有90°彎頭b3，輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6的中管段的下端與90°彎頭b3通過法蘭cll密封連接，在其出口端設(shè)置有物料出口 b。具體的，輸入管段模塊結(jié)構(gòu)rl的中管段的下部與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的中管段的下部通過連體圈座dl固定連接，第二個直套管模塊結(jié)構(gòu)r3的中管段的下部與第三個直套管模塊結(jié)構(gòu)r4的中管段的下部通過連體圈座d2固定連接，第四直套管模塊結(jié)構(gòu)r5 的中管段的下部與輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6的中管段的下部通過連體圈座d3固定連接。具體的，輸入管段模塊結(jié)構(gòu)rl的上管段與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的上管段之間設(shè)置有連接梁L3，輸入管段模塊結(jié)構(gòu)rl的中管段與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的中管段之間設(shè)置有連接梁Ll和連接梁L2，輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6的上管段與第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5的上管段之間設(shè)置有連接梁L3，輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6的中管段與第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5的中管段之間設(shè)置有連接梁Ll和連接梁L2，其中，第二直套管模塊結(jié)構(gòu)r3和第三直套管模塊結(jié)構(gòu)r4的上管段之間設(shè)置有連接梁L3，第二直套管模塊結(jié)構(gòu)r3和第三直套管模塊結(jié)構(gòu)r4的中管段之間設(shè)置有連接梁Li、L2。輸入管段模塊結(jié)構(gòu)rl的上管段和第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的上管段通過180° 彎頭al環(huán)縫焊接，同時組焊連接梁L3，構(gòu)成不可拆的主體為U型的牢固結(jié)構(gòu)；第二個直套管模塊結(jié)構(gòu)r3的上管段和第三個直套管模塊結(jié)構(gòu)r4的上管段通過180°彎頭a2環(huán)縫焊接，同時組焊連接梁L3，構(gòu)成不可拆的主體為U型的牢固結(jié)構(gòu)；第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5 的上管段和輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6的上管段通過180°彎頭a3環(huán)縫焊接，同時組焊連接梁L3，構(gòu)成不可拆的主體為U型的牢固結(jié)構(gòu)。輸入管段模塊結(jié)構(gòu)rl的中管段和第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的中管段之間通過連體圈座dl和連接梁Li、L2組焊到一起，形成一個不可拆的目字型的牢固結(jié)構(gòu)；第二個直套管模塊結(jié)構(gòu)r3的中管段和第三個直套管模塊結(jié)構(gòu)r4的中管段之間通過連體圈座d2和連接梁Li、L2組焊到一起，形成一個不可拆的目字型的牢固結(jié)構(gòu)；第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5 的中管段和輸出管段模塊結(jié)構(gòu)r6的中管段之間通過連體圈座d3和連接梁L1、L2組焊到一起，形成一個不可拆的目字型的牢固結(jié)構(gòu)。第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)r2的下管段和第二個直套管模塊結(jié)構(gòu)r3的下管段通過 180°彎頭bl環(huán)縫焊接，同時組焊連接梁L3，構(gòu)成不可拆的主體為倒U型的牢固結(jié)構(gòu)；第三個直套管模塊結(jié)構(gòu)r4的下管段和第四個直套管模塊結(jié)構(gòu)r5的下管段通過180 °彎頭1^2環(huán)縫焊接，同時組焊連接梁L3，構(gòu)成不可拆的主體為倒U型的牢固結(jié)構(gòu)。具體的，直套管1的外壁設(shè)置有夾套2，夾套2通過夾套連通管將直套管1和夾套 2之間形成的夾套流道串聯(lián)成冷卻連通流道。如圖5所示，夾套連通管力=3型的夾套連通管tl和型的夾套連通管t2。其中， 型的夾套連通管tl為左開口的橫置U型夾套連通管；C型的夾套連通管t2為右開口
的橫置U型夾套連通管。夾套流體沿直套管1和夾套2之間的箭頭方向流動，設(shè)置有彈性結(jié)構(gòu)ul，該彈性結(jié)構(gòu)ul是方便^型的夾套連通管tl和C型的夾套連通管t2調(diào)節(jié)開口距離的彈性結(jié)構(gòu)，該夾套連通管的結(jié)構(gòu)也適用于彎頭也帶夾套的環(huán)管反應器。如果彎頭不帶夾套，則夾套流體采用傳統(tǒng)的帶膨脹節(jié)的夾套連通管to進行連接。具體的，180°彎頭的中心距為4200mm 4800mm。優(yōu)選中心距為4200mm的180° 彎頭。具體的，設(shè)置有框架平臺，連體圈座dl、d2、d3安裝于框架平臺13上?？蚣芷脚_13 由橫梁和豎梁搭建構(gòu)成，橫梁用于安裝連體圈座dl、d2、d3，豎梁用于支撐橫梁，同時將橫梁固定于待安裝地平面0。本發(fā)明的模塊式環(huán)管反應器在安裝時，如圖5和圖6所示，模塊式環(huán)管反應器的連體圈座dl、d2、d3為主安裝支座，將連體圈座dl、d2、d3安裝在高出地平面0的高度為 (H1+H2)的框架平面P上，以直套管的上管段和中管段部分安裝在高出地平面0的高度為 (H1+H2)的框架平臺13的框架平面P上，從而使得物料進口 a和物料出口 b均位于地平面 0之上，物料從a 口送進，經(jīng)反應后從b 口出來。模塊式環(huán)管反應器的下管段位于地下室12 內(nèi)的槽中，使其整體沉入深度為(X+ro)的地下室12，模塊式環(huán)管反應器下管段的下端設(shè)置有輔助支座，輔助支座包括墊14和頂梁15，安裝在地下室12鋼筋混凝土地面基礎(chǔ)上，下管段的倒U型結(jié)構(gòu)模塊沉入式安裝在地平面0下的空間里，這種結(jié)構(gòu)使得模塊式環(huán)管反應器的重心整體下移，提高了其穩(wěn)定性。其中，框架平臺13可以為鋼筋混凝土做成的平臺。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特點
(1)將直套管沿高度方向進行分段，使需要運輸及吊裝的直套管長度大大縮短，并且段與段之間通過可拆卸式密封連接的方式進行密封連接，方便了分段運輸以及現(xiàn)場的快速組裝；
(2)每兩條中管段之間通過連體圈座和連接梁組焊到一起，構(gòu)成不可拆開的目字形結(jié)構(gòu)模塊，把傳統(tǒng)的單根長直套管的線狀結(jié)構(gòu)、變?yōu)閮筛L度較短的中管段組成的面形結(jié)構(gòu)，不僅提高結(jié)構(gòu)強度，而且增強結(jié)構(gòu)剛性；
(3)180°彎頭和兩條直套管的上管段(或下管段)之間通過環(huán)縫焊接連接到一起， 同時組焊連接梁，構(gòu)成不可拆開的主體為U型平面結(jié)構(gòu)模塊或者主體為倒U型平面結(jié)構(gòu)模塊，提高結(jié)構(gòu)強度及結(jié)構(gòu)剛性；
(4)組成目字型結(jié)構(gòu)的兩條直套管共同擁有一個長圓形的連體圈座，將該連體圈座安裝于框架平臺13的框架平面P上，直套管下管段的倒U型結(jié)構(gòu)模塊通過輔助支座進行安裝，輔助支座的墊14在垂直方向起輔助作用，即具有可調(diào)性以適應連體圈座的需要，但輔助支座的頂梁15在水平面上相互垂直的兩個方向主要起限位的作用，如果以連體圈座為平衡原點，輔助支座的水平支持力可以明顯地抵消連體圈座以上的直套管所受到的風載荷彎矩的作用，即上部的連體圈座是主支座，要比下部的輔助支座大而強，連體圈座和輔助支座形成雙支承模塊，在動載荷的作用下具有較高的強度和較好的穩(wěn)定性；
(5)下管段的倒U型結(jié)構(gòu)模塊沉入式安裝在地平面0下的空間里，這種結(jié)構(gòu)使得模塊式環(huán)管反應器的重心整體下移，提高了其穩(wěn)定性。本發(fā)明的模塊式環(huán)管反應器，既是反應類壓力容器，又具備套管換熱器的性能，還是設(shè)備框架、平臺的支持鋼柱，結(jié)構(gòu)高大，配合精密。適用于石油化工中的聚乙烯、聚丙烯的生產(chǎn)，而且還適用于石油化工領(lǐng)域中的泥漿冷卻器、丁烯冷卻器等生產(chǎn)工藝上，同時其附屬的換熱功能也可適用于煤化工、化肥、空調(diào)、空冷、電力設(shè)施裝備等的熱交換設(shè)備。實施例2
本發(fā)明的一種模塊式環(huán)管反應器的具體實施方式
之二，本實施例的主要技術(shù)方案與實施例1相同，在本實施例中未解釋的特征，采用實施例1中的解釋，在此不再進行贅述。本實施例與實施例1的區(qū)別在于，η為6，及直套管包括輸入管段模塊結(jié)構(gòu)、輸出管段模塊結(jié)構(gòu)以及六個直套管模塊結(jié)構(gòu)。最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種模塊式環(huán)管反應器，包括有直套管，其特征在于所述直套管包括有輸入管段模塊結(jié)構(gòu)、輸出管段模塊結(jié)構(gòu)以及位于所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)和所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)之間的η個直套管模塊結(jié)構(gòu)；其中，η為偶數(shù)；所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)、所述η個直套管模塊結(jié)構(gòu)以及所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)之間通過彎頭依次串聯(lián)連接，連成用于反應物料的輸送及反應的連通流道；所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)和所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)分別包括有上管段和中管段，所述η 個直套管模塊結(jié)構(gòu)分別包括有上管段、中管段和下管段；所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的上端與所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的下端可拆卸式密封連接，所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的上端與所述彎頭的一端焊接連接，所述彎頭的另一端與第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段的上端焊接連接，所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段的下端與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的上端可拆卸式密封連接， 所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下端與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的下管段的上端可拆卸式密封連接，所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的下管段的下端通過彎頭與下一個直套管模塊結(jié)構(gòu)串聯(lián)連接，依次至第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上端與所述彎頭的一端焊接連接， 所述彎頭的另一端與所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的上端焊接連接，所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段的下端與所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的上端可拆卸式密封連接；所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部通過連體圈座固定，依次至η-2個所述直套管模塊結(jié)構(gòu)中每相鄰兩個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部通過連體圈座固定，所述第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部與所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下部通過連體圈座固定；所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下端設(shè)置有物料進口，所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下端設(shè)置有物料出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊式環(huán)管反應器，其特征在于所述可拆卸式密封連接為法蘭螺栓強制密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊式環(huán)管反應器，其特征在于所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段之間設(shè)置有連接梁，所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段之間設(shè)置有連接梁，所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的上管段與所述第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段之間設(shè)置有連接梁，所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段與所述第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段之間設(shè)置有連接梁，η-2個所述直套管模塊結(jié)構(gòu)中每相鄰兩個直套管模塊結(jié)構(gòu)的上管段之間和中管段之間分別設(shè)置有連接梁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊式環(huán)管反應器，其特征在于所述輸入管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段與所述第一個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段之間設(shè)置有兩個連接梁；所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段與所述第η個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段之間設(shè)置有兩個連接梁；η-2個所述直套管模塊結(jié)構(gòu)中每相鄰兩個直套管模塊結(jié)構(gòu)的中管段之間設(shè)置有兩個連接梁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊式環(huán)管反應器，其特征在于所述直套管的外壁設(shè)置有夾套，所述夾套通過夾套連通管將所述直套管和所述夾套之間形成的夾套流道串聯(lián)成冷卻連通流道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模塊式環(huán)管反應器，其特征在于所述夾套連通管為=3型和C型的夾套連通管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊式環(huán)管反應器，其特征在于所述彎頭為180°彎頭，所述180°彎頭的中心距為4200mm 4800mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模塊式環(huán)管反應器，其特征在于所述180°彎頭的兩端分別與所述直套管的上管段的上端或者所述直套管的下管段的下端通過環(huán)縫焊接連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊式環(huán)管反應器，其特征在于所述輸出管段模塊結(jié)構(gòu)的中管段的下端設(shè)置有90°彎頭，所述90°彎頭的出口端設(shè)置有物料出口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊式環(huán)管反應器，其特征在于設(shè)置有框架平臺，所述連體圈座安裝于所述框架平臺上。
全文摘要
一種模塊式環(huán)管反應器，其直套管包括輸入管段模塊結(jié)構(gòu)、輸出管段模塊結(jié)構(gòu)、以及位于輸入管段模塊結(jié)構(gòu)和輸出管段模塊結(jié)構(gòu)之間的n個直套管模塊結(jié)構(gòu)；輸入、輸出管段模塊結(jié)構(gòu)分別包括上管段和中管段，n個直套管模塊結(jié)構(gòu)分別包括上、中、下管段；相鄰的兩上管段間以及下管段間通過彎頭依次串聯(lián)連接，分段的各個管段間通過可拆卸式密封連接和焊接連接的方式進行連接，相鄰的兩中管段的下部通過連體圈座固定連接；本發(fā)明的模塊式環(huán)管反應器，利用直套管自身結(jié)構(gòu)和環(huán)管反應器整體結(jié)構(gòu)的特性，使其具有強度高、剛性強、穩(wěn)定性好，同時能抵抗起吊運輸中易變形的特點，同時在動載荷的作用下具有較高強度和較好穩(wěn)定性，能夠適應大型化、高產(chǎn)能的需求。
文檔編號C08F2/01GK102151532SQ201110102258
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者陳孫藝 申請人:茂名重力石化機械制造有限公司