一種入口擴散器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種入口擴散器，它包括圓柱狀的上筒體，上筒體的頂端安裝有法蘭，上筒體的底端安裝有環(huán)形底板，上筒體的內(nèi)腔中安裝有錐形體，錐形體頂部設(shè)有蓋板，錐形體的底部與環(huán)形底板密封連接，錐形體的側(cè)壁上設(shè)有條縫，環(huán)形底板的底部與中空的圓柱狀下筒體的頂端相連接，下筒體的側(cè)壁上均布側(cè)隙縫，下筒體的底部與遍布碎流孔的錐形分布板相連接，下筒體的內(nèi)腔中在錐形體的下方設(shè)有圓盤狀濺液板，濺液板的周邊設(shè)有三角形擋板，濺液板通過數(shù)個支撐桿固定在錐形分布板上。本實用新型降低了液相沿徑向分配的峰值與液相偏流程度，從而改善氣液兩相進料經(jīng)入口擴散器后在反應(yīng)器截面上分布的均勻程度，優(yōu)化了入口擴散器的預(yù)分配性能。
【專利說明】
一種入口擴散器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及石化行業(yè)加氫裝置固定床反應(yīng)器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是氣液并流型的一種入口擴散器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在催化加氫反應(yīng)器中，首先氫氣、原料油兩相介質(zhì)并流進料，然后原料油在反應(yīng)器內(nèi)的催化劑作用下，與氫氣完成一系列的反應(yīng)，并流的氣液進料具有壓力高、流速快的特點。所以，通常在反應(yīng)器入口處設(shè)置入口擴散器，其作用一是將進入的介質(zhì)分散到反應(yīng)器的整個截面上;二是消除氣、液介質(zhì)對頂部分配盤的垂直沖擊;三是通過擾動促使氣液兩相混合。因此在工業(yè)生產(chǎn)過程中，要求氣液介質(zhì)經(jīng)過入口擴散器的作用后，液相沿徑向分配的峰值、液相偏流程度要盡可能小，對下方分配盤的沖擊力小，否則會影響催化劑的效果和裝置的穩(wěn)定、長期運行。同時入口擴散器還應(yīng)具備結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝拆卸等特點。近年來加氫裝置的使用量不斷增加，加氫反應(yīng)器的規(guī)模也趨于大型化，因此對入口擴散器的性能及其設(shè)計提出了更高的要求。
[0003]入口擴散器常見類型有:(1)美國聯(lián)合油公司U0C型加氫反應(yīng)器入口擴散器。該入口擴散器是一種雙層多孔板結(jié)構(gòu)，兩層孔板上的開孔大小和疏密是不同的。反應(yīng)介質(zhì)在上部錐形體整流后，經(jīng)兩層孔的節(jié)流、碰撞作用被擴散到整個反應(yīng)器截面上去。該擴散器緩沖效果較好、液相的噴灑面積較大;但經(jīng)該擴散器作用后，液相易出現(xiàn)偏流，且該擴散器第二層多孔板的作用不明顯。(2)雙層多孔板與多層錐體相組合的擴散器。氣液進料介質(zhì)經(jīng)兩層多孔板的節(jié)流緩沖后，再經(jīng)過三個不同錐體結(jié)構(gòu)而射向反應(yīng)器截面。這種擴散器緩沖效果好、液相偏流程度小且液相噴灑面積較大;不足之處是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，液相沿徑向分配不均勻， 液相峰值較高。(3)中國專利CN201042663Y公開的一種氣液并流入口擴散器，該入口擴散器設(shè)有圓柱形的外筒，外筒內(nèi)與其同軸設(shè)有圓柱形的內(nèi)管，內(nèi)管側(cè)壁上均勻開設(shè)有側(cè)面開孔， 內(nèi)圓筒頂部蓋板邊緣處相應(yīng)也有數(shù)個缺口槽，內(nèi)管底端出口的下方設(shè)有一層碎流板。氣液兩相進料進入該擴散器后分為兩路，一路通過蓋板上的蓋板開孔進入內(nèi)管內(nèi)，另一路由氣相攜帶著液相從內(nèi)管側(cè)壁上的側(cè)面開孔進入內(nèi)管內(nèi)；兩路流體在內(nèi)管內(nèi)碰撞及混合后向下流動，濺射到內(nèi)管底端出口下方的碎流板上，碰撞擴散至整個反應(yīng)器截面上。該結(jié)構(gòu)存在氣液物流混合效果差的缺點?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種入口擴散器，以解決現(xiàn)有的氣液并流入口擴散器存在的液相沿徑向分配的峰值較高、液相偏流程度較大、混合不充分的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案為:
[0006]—種入口擴散器，它包括圓柱狀的上筒體，上筒體的頂端安裝有法蘭，上筒體的底端安裝有環(huán)形底板，上筒體的內(nèi)腔中安裝有上小下大、兩端敞口的錐形體，錐形體的頂部設(shè)有實心蓋板，錐形體的底部與環(huán)形底板密封連接，錐形體的側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個條縫，所述環(huán)形底板的底部與中空的圓柱狀下筒體的頂端相連接，下筒體的側(cè)壁上均布側(cè)隙縫，下筒體的底部與遍布碎流孔的錐形分布板相連接，下筒體的內(nèi)腔中在錐形體的下方設(shè)有圓盤狀濺液板，濺液板的板面上設(shè)有數(shù)個孔，濺液板的周邊設(shè)有數(shù)個三角形擋板，濺液板通過數(shù)個支撐桿固定在錐形分布板上。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述上筒體、下筒體與錐形體的中心線相重合。
[0008]作為本實用新型的更進一步改進，所述下筒體的頂端與環(huán)形底板密封連接。
[0009]作為本實用新型的更進一步改進，所述蓋板為圓形平板或圓錐形板或弧形板，焊接于錐形體的頂端。
[0010]作為本實用新型的更進一步改進，所述條縫的數(shù)量為6-12個，均布于錐形體的側(cè)壁上，條縫的長度方向與錐形體的軸向相一致，條縫的形狀為多邊形或者橢圓形。
[0011]作為本實用新型的更進一步改進，所述側(cè)隙縫的數(shù)量為6-12個，長度方向與下筒體的軸向一致，側(cè)隙縫的形狀為多邊形或者橢圓形或者螺旋線形。
[0012]作為本實用新型的更進一步改進，所述濺液板板面上的孔的形狀為圓形或者橢圓形或者多邊形或者圓形與多邊形的組合。[〇〇13]作為本實用新型的更進一步改進，所述三角形擋板的數(shù)目為10-20個。
[0014]作為本實用新型的更進一步改進，所述碎流孔的形狀為圓形或者橢圓形或者多邊形或者圓形與多邊形的組合。
[0015]本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、可減緩流體沖擊力、分散流體以及使氣液兩相充分混合的入口擴散器。
[0016]本實用新型在使用時，連續(xù)液相受到重力慣性和氣相的夾帶作用垂直向下進入上筒體內(nèi)腔中，撞擊在其內(nèi)部錐形體的蓋板上向四周濺射，液相的流向發(fā)生改變，實現(xiàn)消減液相沖力的作用;液相完成初步整形后，其中一路液相直接被氣相卷吸、夾帶著涌入錐形體的條縫，進入錐體內(nèi)部；另一路液相斜向下撞擊在上筒體內(nèi)壁上，然后流下在環(huán)形底板上建立液面，由于氣相的裹挾夾帶作用，使得少部分液相沿著錐體外斜面逆向向上在上筒體內(nèi)形成局部螺旋渦流，并最終由條縫流入錐體內(nèi)部。兩路液相與氣相在錐形體內(nèi)碰撞及混合后向下流動由環(huán)形底板開孔流出后，沖擊到濺液板上，一部分由濺液板板面上的孔流至下層， 另一部分受阻轉(zhuǎn)向后向四側(cè)流出，在三角形擋板的節(jié)流作用下四散濺出，由下筒體的側(cè)隙縫流出擴散器。由濺液板流下的介質(zhì)沖到錐形分布板上，一部分由碎流孔流出，另一部分受錐形分布板阻擋而折流轉(zhuǎn)向后從四周側(cè)隙縫流出。氣液兩相在側(cè)隙縫處實現(xiàn)再分配，從而達到混合、擴散的目的，最終均勻地分散至擴散器下方的反應(yīng)器截面上，并且氣液進料也得到充分混合和緩沖。
[0017]采用本實用新型，具有如下的有益效果:
[0018](1)本實用新型通過設(shè)置帶有條縫的錐形體使液體分成兩路進入入口擴散器，可以降低氣液進料的壓力，提高氣液混合效果;通過錐形體蓋板、濺液板、錐形分布板的三次緩沖作用，減緩了氣液進料的沖擊，盡可能地降低反應(yīng)器中心氣液分布相對集中的趨勢，降低了液相沿徑向分配的峰值與液相偏流程度，從而改善氣液兩相進料經(jīng)入口擴散器后在反應(yīng)器截面上分布的均勻程度，優(yōu)化了入口擴散器的預(yù)分配性能；
[0019](2)本實用新型通過在下筒體的側(cè)壁上設(shè)置側(cè)隙縫、濺液板及錐形分布板使液相受到撞擊節(jié)流作用向四周濺射，強化了液相碎流霧化與氣相混合的效果，提高液相噴灑面積；
[0020](3)本實用新型中錐形體上條縫與環(huán)形底板之間的空間可沉淀、積存部分進料物流中的雜質(zhì)，起到一定過濾作用；[0021 ](4)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝拆卸；
[0022](5)本實用新型在液相噴灑面積、沿徑向分配的峰值、偏流程度，以及壓降、緩沖效果等方面都具有一定的優(yōu)越性，使反應(yīng)器能夠穩(wěn)定工作，提高催化劑的使用壽命?！靖綀D說明】
[0023]附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖中:1、上筒體，2、法蘭，3、錐形體，4、蓋板，5、條縫，6、環(huán)形底板，7、濺液板，8、孔， 9、三角形擋板，10、支撐桿，11、下筒體，12、側(cè)隙縫，13、錐形分布板，14、碎流孔?！揪唧w實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型所述的技術(shù)方案作進一步詳細的說明。
[0026]如圖1所示的一種入口擴散器，它包括圓柱狀的上筒體1，上筒體1的頂端安裝有法蘭2,上筒體1的底端安裝有環(huán)形底板6,上筒體1的內(nèi)腔中安裝有上小下大、兩端敞口的錐形體3,錐形體3的頂部設(shè)有實心蓋板4,錐形體3的底部與環(huán)形底板6密封連接，錐形體3的側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個條縫5,環(huán)形底板6的底部與中空的圓柱狀下筒體11的頂端相連接，下筒體11的側(cè)壁上均布側(cè)隙縫12,下筒體11的底部與遍布碎流孔14的錐形分布板13相連接，下筒體11 的內(nèi)腔中在錐形體3的下方設(shè)有圓盤狀濺液板7,濺液板7的板面上設(shè)有數(shù)個孔8,濺液板7的周邊設(shè)有數(shù)個三角形擋板9,濺液板7通過數(shù)個支撐桿10固定在錐形分布板13上。
[0027]上筒體1、下筒體11與錐形體3的中心線相重合。
[0028]下筒體11的頂端與環(huán)形底板6密封連接。
[0029]蓋板4為圓形平板或圓錐形板或弧形板，焊接于錐形體3的頂端。
[0030]條縫5的數(shù)量為6-12個，均布于錐形體3的側(cè)壁上，條縫5的長度方向與錐形體3的軸向相一致，條縫5的形狀為多邊形或者橢圓形。[〇〇31]側(cè)隙縫12的數(shù)量為6-12個，長度方向與下筒體11的軸向一致，側(cè)隙縫12的形狀為多邊形或者橢圓形或者螺旋線形。
[0032]濺液板7板面上的孔8的形狀為圓形或者橢圓形或者多邊形或者圓形與多邊形的組合。[〇〇33]三角形擋板9的數(shù)目為10-20個。
[0034]碎流孔14的形狀為圓形或者橢圓形或者多邊形或者圓形與多邊形的組合。
[0035]本實用新型在使用時，連續(xù)液相受到重力慣性和氣相的夾帶作用垂直向下進入上筒體1，并撞擊在其內(nèi)部錐形體3的蓋板4上向四周濺射，流體的流向發(fā)生改變，實現(xiàn)消減流體沖力的作用。液相在初步整形后，其中一路液相直接被氣相卷吸、夾帶著涌入錐形體3的條縫4，進入錐形體3內(nèi)部;另一路液相斜向下撞擊在上筒體1內(nèi)壁上，然后流下在環(huán)形底板6 上建立液面，由于氣相的裹挾夾帶作用，使得少部分液相沿著錐形體3外斜面逆向向上在上筒體1內(nèi)形成局部螺旋渦流，并最終由條縫5流入錐形體3內(nèi)部。兩路液相與氣相在錐形體3 內(nèi)碰撞及混合后向下流動由環(huán)形底板6中心流出后，沖擊到濺液板7上，一部分由濺液板7板面上的孔8流至下層，另一部分受阻轉(zhuǎn)向后向四側(cè)流出，受三角形擋板9節(jié)流作用四散濺出， 由側(cè)隙縫12流出擴散器。由濺液板7流下的介質(zhì)沖到錐形分布板13上，一部分由碎流孔14流出，另一部分受錐形分布板13阻擋而折流轉(zhuǎn)向后從下筒體11的四周側(cè)隙縫12流出。氣液兩相在側(cè)隙縫12處實現(xiàn)再分配，從而達到擴散的目的，最終均勻地分散至擴散器下方的反應(yīng)器截面上，并且氣液進料也得到充分混合和緩沖。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型擴散器具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、可減緩流體沖擊力、分散流體以及使氣液兩相充分混合的作用。
【主權(quán)項】
1.一種入口擴散器，它包括圓柱狀的上筒體(1)，上筒體(1)的頂端安裝有法蘭(2)，上 筒體(1)的底端安裝有環(huán)形底板(6)，上筒體(1)的內(nèi)腔中安裝有上小下大、兩端敞口的錐形 體(3)，錐形體(3)的頂部設(shè)有實心蓋板(4)，錐形體(3)的底部與環(huán)形底板(6)密封連接，錐 形體(3)的側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個條縫(5)，其特征在于:所述環(huán)形底板(6)的底部與中空的圓柱狀 下筒體(11)的頂端相連接，下筒體(11)的側(cè)壁上均布側(cè)隙縫(12)，下筒體(11)的底部與遍 布碎流孔(14)的錐形分布板(13)相連接，下筒體(11)的內(nèi)腔中在錐形體(3)的下方設(shè)有圓 盤狀濺液板(7)，濺液板(7)的板面上設(shè)有數(shù)個孔(8)，濺液板(7)的周邊設(shè)有數(shù)個三角形擋 板(9 )，派液板(7 )通過數(shù)個支撐桿(10)固定在錐形分布板(13)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種入口擴散器，其特征在于:所述上筒體(1)、下筒體(11)與 錐形體(3)的中心線相重合。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種入口擴散器，其特征在于:所述下筒體(11)的頂端與 環(huán)形底板(6)密封連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種入口擴散器，其特征在于:所述蓋板(4)為圓形平板或圓 錐形板或弧形板，焊接于錐形體(3 )的頂端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種入口擴散器，其特征在于:所述條縫(5)的數(shù)量為6-12個， 均布于錐形體(3 )的側(cè)壁上，條縫(5 )的長度方向與錐形體(3 )的軸向相一致，條縫(5 )的形 狀為多邊形或者橢圓形。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種入口擴散器，其特征在于:所述側(cè)隙縫(12)的數(shù)量為6-12 個，長度方向與下筒體(11)的軸向一致，側(cè)隙縫(12)的形狀為多邊形或者橢圓形或者螺旋 線形。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種入口擴散器，其特征在于:所述濺液板(7)板面上的孔(8) 的形狀為圓形或者橢圓形或者多邊形或者圓形與多邊形的組合。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種入口擴散器，其特征在于:所述三角形擋板(9)的數(shù)目為 10-20 個。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種入口擴散器，其特征在于:所述碎流孔(14)的形狀為圓形 或者橢圓形或者多邊形或者圓形與多邊形的組合。
【文檔編號】C10G45/00GK205613393SQ201620209838
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】申玲, 王密, 范飛, 周予東, 潘曉棟, 周晴晴, 李玉浩
【申請人】蘭州蘭石集團有限公司