專利名稱：一種氣固相進料分布器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種氣固相進料分布器。
背景技術(shù)：
在煤氣化工業(yè)中，對合成煤氣進行過濾的高溫高壓飛灰過濾器，其氣固相物料是 從殼體側(cè)壁進入的，經(jīng)過進料分布器進行分布后，使物料在殼體含塵側(cè)均勻分布，同時對過 濾元件和殼體中的積灰無影響。在現(xiàn)有裝置中，氣固相進料分布器多采用多支管式分布器。 如圖3和圖4所示，如由進氣主管先分支成2個支管，再由2個分支管再次分支成4個分支 管，然后在4個分支管上布置上升管。再如圖5和圖6所示的氣固相進料分布器，進氣主管分支成1個支管，在該支管上 再分支出3個支管，然后在3個分支管布置上升管。上述這兩種多支管分布器占用了設(shè)備直徑和高度空間，占用了飛灰的下落空間， 同時多支管分布器的限位還需要一定的支撐元件和防沖元件，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。專利號為ZL94222811. 1的實用新型專利提出了一種氣固相多段冷激式固定床反 應(yīng)器內(nèi)的進料分布器，其特征在于總管與各支管均為圓形管，各支管在反應(yīng)器內(nèi)與總管通 過法蘭連接，各支管在反應(yīng)器內(nèi)同一截面等角度或等間距排列，在支管上開有1到2排向上 或向下的小孔，小孔沿管長均勻分布。這種氣固相進料分布器具有物料分布均勻，壓降小， 結(jié)構(gòu)簡單，造價低的優(yōu)點。但該種分布器的均勻分布效果僅在入口平面附近，不能將物料在 其入口上部較遠空間范圍內(nèi)均勻分布，該種分布器的分布氣流在整個入口截面內(nèi)垂直向上 或向下，這對于飛灰在過濾元件表面的形成及飛灰的下落都有影響，因此這種分布器在高 溫高壓過濾器中并不適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種用于高溫高壓飛灰 過濾器的氣固相進料分布器，其能夠減小飛灰過濾器的直徑和高度，不占用殼體有效空間， 原料氣分布均勻，分布器壓降小。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該一種氣固相進料分布器，包括 殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的進料機構(gòu)，所述殼體上設(shè)有連通所述進料機構(gòu)的進料口，其特征在 于所述的進料機構(gòu)包括套筒，與所述殼體同軸設(shè)置在殼體內(nèi)部，具有位于上方的第一部分、位于下部的第 三部分和連接所述第一部分和第三部分的、位于套筒中部的第二部分；其中第一部分的外 壁距離殼體內(nèi)壁的距離小于第三部分的外壁距離殼體內(nèi)壁的距離；套筒與殼體之間形成了 環(huán)形氣固相流體通道；底板，將所述套筒的底端與所述殼體密封連接；排凈口，設(shè)置在底板上，位于所述殼體內(nèi)壁和套筒外壁之間，用于排出液體；擋板，設(shè)置于進料口的中間，與所述套筒、殼體和底板密封連接；
隔板，設(shè)置于進料口正對面的中間，與所述套筒、殼體和底板密封連接，與擋板一 起配合將環(huán)形氣固相流體通道分隔為對稱的第一通道和第二通道兩部分；多塊導(dǎo)流板，間隔均勻地設(shè)置在底板上，連接所述殼體內(nèi)壁和套筒的第三部分外 壁，位于第一通道和第二通道內(nèi)的導(dǎo)流板相互對稱設(shè)置；多塊擾流板，與所述導(dǎo)流板的數(shù)量相同，螺旋設(shè)置在所述套筒的第一部分內(nèi)，具有 相同的螺旋升角和高度，連接所述殼體內(nèi)壁和套筒的第一部分外壁，且各擾流板位于各導(dǎo) 流板的正上方。所述第二部分的作用是連接第一部分和第三部分，其形狀可以是任意的，例如弧 形、直線形或曲線形等。較好的，可以呈錐狀，該結(jié)構(gòu)易于加工，且不會沉積灰塵，同時減少 外壁的磨損。第二部分的錐角可以為30° 70°。所述的進料口可以呈圓形，對應(yīng)于所述的第三部分設(shè)置在所述殼體上，所述擋板 呈“人”字形，擋板的尖端將進料口一分為二，擋板的兩分端分別與第三部分的外壁相切。這種分流方式能夠有效減少氣固相流體對第三部分的直接沖蝕，同時使得分配到 第一通道內(nèi)和在第二通道內(nèi)的氣固相流體基本相同，分布得更加均勻。導(dǎo)流板的作用是使進入環(huán)形氣固相流體通道內(nèi)的流體改變流向，即將周向流動的 氣固相流體改變?yōu)檩S向流動，并且使上升的流體能夠沿套筒的周壁均勻分布。設(shè)置在所述 第一通道和第二通道內(nèi)的導(dǎo)流板的高度可以由臨近所述擋板的位置開始至臨近所述隔板 的位置呈規(guī)則分布，例如呈拋物線形狀排列、波浪形狀排列、鋸齒形狀排列等等，較好的，可 以呈等差排列。所述的導(dǎo)流板可以為平板，且每塊導(dǎo)流板都以相同的徑向夾角和軸向傾角傾斜設(shè) 置，其中所述的徑向夾角是指導(dǎo)流板俯視平面中心線相對于所述殼體的直徑方向所轉(zhuǎn)過的 角度；所述的軸向傾角是指導(dǎo)流板所在平面與所述殼體軸線方向的夾角。氣固相流體在套筒第三部分和殼體之間的環(huán)形通道內(nèi)高速流動時，為湍動流動， 同時產(chǎn)生較強的離心作用，徑向夾角可減小流體的湍動程度，減少流體的能量損耗。軸向傾 角可以使氣固相流體對導(dǎo)流板的沖擊有緩沖作用，減少流體的能量損耗，同時也使得氣固 相流體易于被導(dǎo)流。較好的，所述的徑向夾角可以為30° 40°，所述的軸向傾角可以為5° 15°。在此范圍的徑向夾角和軸向傾角可獲得相對較小的壓降和相對均勻的分布效果。上述方案中，所述第三部分距離所述殼體內(nèi)壁的距離Ll與所述進料口的內(nèi)直徑ID滿足Zl^g;第三部分的高度Hl = (1.2 2.0) ID;所述第一部分距離殼體外壁之間的 4距離Z2^,第一部分的頂端與所述殼體內(nèi)主管板10之間的距離H3 = (0. 1 0. 2)8xDNDN，其中DN為所述殼體的內(nèi)直徑；所述擋板中與所述套筒相切部分的半徑R = (0. 5 1) Li。所述導(dǎo)流板高度的等差值ΔΗ與導(dǎo)流板的數(shù)量N和所述進料口的內(nèi)直徑ID滿足如下關(guān)系..AH= ID ，臨近所述擋板的起始導(dǎo)流板的高度hi為0.5xiV + lhi = m — ID + (0.1 0.2) χ ID。
所述擾流板的高度H4與第一部分的高度H2滿足關(guān)系H4 = (0. 5 0. 8) H2。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的氣固相進料分布器具有下述優(yōu)點1、能夠有效地減小殼體的直徑和高度，減小殼體規(guī)格，降低殼體造價所述套筒沿 殼體周邊設(shè)置，充分利用了殼體的多余空間，不需要因設(shè)置本分布器而增加殼體直徑。本分 布器在殼體中軸向的布置與過濾元件互不影響，可使原料氣進口與過濾元件之間布置的最 近，這樣可減小殼體高度。2、分布器不占用殼體有效空間，不影響從過濾元件上脫落飛灰的下落，不引起二 次揚灰。3、原料氣分布均勻，分布器壓降小本分布器使原料氣在殼體周邊整個圓周范圍 同時向殼體中心部位分布，各方向原料氣的速度和流量基本相同，使原料氣在殼體內(nèi)均勻 分布。分布器出口截面積一般都為原料氣入口截面積的2. 5倍以上，同時分布器內(nèi)導(dǎo)流板 按一定規(guī)律傾斜設(shè)置，均可降低分布器的壓降。4、分布器結(jié)構(gòu)簡單，造價低。


圖1為本發(fā)明實施例正視方向的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為沿圖1中A-A線的剖視圖；圖3為背景技術(shù)中具有四支管的氣固相進料分布器正視方向的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的俯視圖；圖5為背景技術(shù)中三支管的氣固相進料分布器正視方向的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的俯視圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。如圖1和圖2所示，該氣固相進料分布器包括殼體1，在殼體1內(nèi)部設(shè)有一個與殼 體1同軸的套筒2，該套筒2分為三部分，即位于上方的第一部分21、位于下部的第三部分 23和連接所述第一部分21和第三部分23、位于套筒2中部的第二部分22 ；殼體1的下部 對應(yīng)于第三部分23設(shè)有圓形進料口 11，進料口 11外部接有進料管4。其中第一部分21距殼體內(nèi)壁的距離L2與進料口內(nèi)直徑ID和殼體1的內(nèi)直徑DN滿足如下關(guān)系=AxDN第一部分21的出口端至殼體內(nèi)主管板下表面的距離H3與殼體的內(nèi)直徑DN滿足如下關(guān)系 H3 = 0. 15DN。第三部分23的外壁距殼體內(nèi)壁較遠，第三部分23至殼體內(nèi)壁的距離Ll與進料口 11內(nèi)直徑ID滿足如下關(guān)系，第三部分23的高度Hl與進料口內(nèi)直徑ID滿足如下 關(guān)系H1 = 1. 6ID ；并且 Ll < L2。第二部分22呈錐狀，將第三部分23和第一部分21連接起來，第二部分22的半錐 頂角為40°。套筒2與殼體1之間形成環(huán)形氣固相流體通道3 ；進料口 11的中間設(shè)置有一塊將環(huán)形氣固相流體通道分隔為對稱兩部分的“人”字形擋板5 ；其中擋板5的尖端51將進料口 11分隔為互不相通的兩部分，擋板5的兩分端52分別與第三部分23的外壁相切。在進料 口 11正對面的中間設(shè)置有隔板10，隔板10與所述套筒2、殼體1和底板6密封連接，隔板 10與擋板5配合將第三部分23與殼體內(nèi)壁形成的環(huán)形氣固相流體通道3分隔為對稱的第 一通道31和第二通道32兩部分。擋板5的兩分端52的彎曲半徑R與第三部分23至殼體 內(nèi)壁的距離Ll滿足關(guān)系R = O. SLl0底板6設(shè)置套筒2的底端，將套筒2的底端與殼體1密封連接；在殼體內(nèi)壁和套筒 外壁之間、底板6上間隔均勻地對稱設(shè)置有四個排凈口 61，用于排出容器液壓試驗時的液 體。排凈口 61可以在底板上對稱開設(shè)2 4個排凈口，排凈口 61的規(guī)格可以為Φ 15mm Φ 30mm，本實施例中為Φ 25mm;排凈口 61的下方設(shè)置接管7，接管規(guī)格可以為Φ 25mm Φ60mm，本實施例中為Φ40mm，接管長度可以為150mm 300mm，本實施例中為250mm。在第三部分23的環(huán)形氣固相流體通道3內(nèi)對稱且間隔均勻地在底板6上設(shè)置有 八塊導(dǎo)流板8，導(dǎo)流板8的數(shù)量N通?？梢栽? 12塊之間，導(dǎo)流板8均為平板，且每塊導(dǎo)流 板8都以相同的徑向夾角和軸向傾角傾斜設(shè)置；上述徑向夾角是指導(dǎo)流板8俯視平面中心 線相對于殼體直徑方向所轉(zhuǎn)過的角度；軸向傾角是指導(dǎo)流板8所在平面與殼體軸線方向的 夾角。本實施例中導(dǎo)流板8的徑向夾角為35°，導(dǎo)流板8的軸向傾角為10° ；每塊導(dǎo)流板 都與殼體的內(nèi)壁和套筒外壁連接，導(dǎo)流板8的高度自進料口開始向兩側(cè)方向按等差數(shù)列排 列設(shè)置，兩相鄰導(dǎo)流板之間的高度等差值ΔΗ與導(dǎo)流板的數(shù)量N和進料口 11內(nèi)直徑ID滿足如下關(guān)系-.^H= ID ，距進料口最近的起始導(dǎo)流板高度hi為^1 = ^^ + 0.15/1)。 0.5 χ Ar+ 12在第一部分21的環(huán)形氣固相流體通道內(nèi)對稱且均勻地螺旋設(shè)置有八塊擾流板9， 擾流板9的數(shù)量與導(dǎo)流板8的數(shù)量相同，擾流板9的底端與第一部分21的底端平齊，每塊 擾流板9均同時連接殼體內(nèi)壁和套筒外壁，所有擾流板9的螺旋升角和高度均相同，本實施 例中擾流板9的螺旋升角為65°，擾流板9的高度H4與第一部分21的高度H2滿足如下 關(guān)系H4 = 0. 65H2。擾流板9的位置與導(dǎo)流板8相對應(yīng)，即擾流板9位于導(dǎo)流板8的正上 方，擾流板9俯視平面徑向中心線通過導(dǎo)流板8俯視平面徑向軸線和周向軸線的交點。使用時，氣固相流體由進料管4通過進料口 11進入分布器內(nèi)，通過“人”字形擋板 5將氣固相流體均分為兩部分，分別進入第一通道31和第二通道32，在兩通道內(nèi)氣固相流 體為環(huán)向流動，當(dāng)遇到等差排列的導(dǎo)流板8時，大部分流體將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流動，剩余的 流體將沿擋板10轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流動，因分布器底端有底板6，氣固相流體將軸向向上流動，氣 固相流體流經(jīng)錐殼22后進入由套筒第一部分21和殼體1形成的環(huán)形通道，在擾流板9的 作用下，氣固相流體將形成一定的螺旋運動，氣固相流體按此方式由套筒第一部分21頂端 離開分布器。當(dāng)容器進行液壓試驗時，分布器內(nèi)的液體將通過底板6上的排凈口 61和接管 7排出。按此種方式分布的氣固相流體相對均勻，流體壓力降小。按此種方式布置的分布 器，充分利用了殼體的多余空間，不占用殼體的有效空間。
權(quán)利要求
1.一種氣固相進料分布器，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的進料機構(gòu)，所述殼體上設(shè)有連 通所述進料機構(gòu)的進料口，其特征在于所述的進料機構(gòu)包括套筒，與所述殼體同軸設(shè)置在殼體內(nèi)部，具有位于上方的第一部分、位于下部的第三部 分和連接所述第一部分和第三部分的、位于套筒中部的第二部分；其中第一部分的外壁距 離殼體內(nèi)壁的距離小于第三部分的外壁距離殼體內(nèi)壁的距離；套筒與殼體之間形成了環(huán)形 氣固相流體通道；底板，將所述套筒的底端與所述殼體密封連接；排凈口，設(shè)置在底板上，位于所述殼體內(nèi)壁和套筒外壁之間，用于排出液體； 擋板，設(shè)置于進料口的中間，與所述套筒、殼體和底板密封連接； 隔板，設(shè)置于進料口正對面的中間，與所述套筒、殼體和底板密封連接，與擋板一起配 合將環(huán)形氣固相流體通道分隔為對稱的第一通道和第二通道兩部分；多塊導(dǎo)流板，間隔均勻地設(shè)置在底板上，連接所述殼體內(nèi)壁和套筒的第三部分外壁，位 于第一通道和第二通道內(nèi)的導(dǎo)流板相互對稱設(shè)置；多塊擾流板，與所述導(dǎo)流板的數(shù)量相同，螺旋設(shè)置在所述套筒的第一部分內(nèi)，具有相同 的螺旋升角和高度，連接所述殼體內(nèi)壁和套筒的第一部分外壁，且各擾流板位于各導(dǎo)流板 的正上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣固相進料分布器，其特征在于所述的第二部分呈錐狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固相進料分布器，其特征在于所述第二部分的錐角為 30° 70°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣固相進料分布器，其特征在于所述的進料口呈圓形，對應(yīng) 于所述的第三部分設(shè)置在所述殼體上，所述擋板呈“人”字形，擋板的尖端將進料口 一分為 二，擋板的兩分端分別與第三部分的外壁相切。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣固相進料分布器，其特征在于所述導(dǎo)流板的高度由臨近所 述擋板的位置開始至臨近所述隔板的位置呈規(guī)則分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣固相進料分布其，其特征在于所述導(dǎo)流板的高度依次成等 差排列
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣固相進料分布器，其特征在于所述的導(dǎo)流板為平板，且每 塊導(dǎo)流板都以相同的徑向夾角和軸向傾角傾斜設(shè)置，其中所述的徑向夾角是指導(dǎo)流板俯視 平面中心線相對于所述殼體的直徑方向所轉(zhuǎn)過的角度；所述的軸向傾角是指導(dǎo)流板所在平 面與所述殼體軸線方向的夾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣固相進料分布器，其特征在于所述的徑向夾角為30° 40°，所述的軸向傾角為5° 15°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一權(quán)利要求所述的氣固相進料分布器，其特征在于所述第三部分距離所述殼體內(nèi)壁的距離Ll與所述進料口的內(nèi)直徑ID滿足il ；第三部分的高度4Hl = (1.2 2.0)ID;所述第一部分距離殼體外壁之間的距離Z22^^，第一部分的頂SxDN端與所述殼體內(nèi)主管板之間的距離H3 = (0. 1 0. 2)DN，其中DN為所述殼體的內(nèi)直徑；所 述擋板中與所述套筒相切部分的半徑R = (0. 5 1)L1。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣固相進料分布器，其特征在于所述導(dǎo)流板的高度等差值 ΔΗ與導(dǎo)流板的數(shù)量N和所述進料口的內(nèi)直徑ID滿足如下關(guān)系=AF=,，臨近所述擋板的起始導(dǎo)流板的高度hi為= ^^ + (0.1 ~ 0.2) X/Z)；所述擾流板的高度H4與第 一部分的高度H2滿足關(guān)系H4 = (0. 5 0. 8)H2。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種氣固相進料分布器，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的進料機構(gòu)，所述殼體上設(shè)有連通所述進料機構(gòu)的進料口，其特征在于所述的進料機構(gòu)包括與所述殼體同軸設(shè)置在殼體內(nèi)部的套筒，具有第一部分、第三部分和第二部分；其中第一部分的外壁距離殼體內(nèi)壁的距離小于第三部分的外壁距離殼體內(nèi)壁的距離；套筒與殼體之間形成了環(huán)形氣固相流體通道；將套筒的底端與殼體密封連接的底板，間隔均勻且對稱地設(shè)置在底板上的多塊導(dǎo)流板，螺旋設(shè)置在殼體內(nèi)壁和套筒的第一部分外壁之間的多塊擾流板，底板上還設(shè)有用于排出容器液壓試驗時液體的排凈口。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明可用于高溫高壓飛灰過濾器，該分布器具有不占用殼體有效空間，不影響從過濾元件上脫落飛灰的下落，不會引起二次揚灰等優(yōu)點。
文檔編號B01J8/02GK102039103SQ20091015336
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者于素艷, 關(guān)桂蘋, 張志國, 李曉黎, 楊俊嶺, 段新群, 王愛平, 章晨暉, 蔣自平, 費名儉, 趙斌義, 郭文元 申請人:中國石化集團寧波工程有限公司, 中國石化集團寧波技術(shù)研究院, 中國石油化工集團公司