專利名稱：一種用于氣固徑向反應(yīng)器的扇形管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油化工行業(yè)氣固徑向反應(yīng)器用扇形管。
技術(shù)背景現(xiàn)有的氣固徑向反應(yīng)器內(nèi)部均設(shè)有布?xì)庋b置和集氣裝置，它們分別安裝于反應(yīng)器的中心和四周，兩者 之間的空隙填裝催化劑，構(gòu)成催化劑床層。安裝于反應(yīng)器中心位置的圓筒形設(shè)備我們稱之為中心管，沿器 壁均勻分布的扁筒狀設(shè)備我們稱之為扇形管，根據(jù)氣體流動方向的不同，它們分別充當(dāng)氣體的分流流道或 集流流道。現(xiàn)在工業(yè)應(yīng)用的扇形管主要由圓弧面形的扇形板和背板組成，兩者之間構(gòu)成扇形管的空腔。扇 形板有孔板式結(jié)構(gòu)(板上沖長槽孔)和篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)(約翰遜網(wǎng))。其特點(diǎn)在于，背板的彎曲方向和反應(yīng)器筒 體的彎曲方向相同，半徑比反應(yīng)器筒體半徑略小；扇形板的彎曲方向與背板彎曲方向相反，其半徑比背板 半徑小的多。美國專利US5， 209，卯8公開的環(huán)球油品公司(UOP)發(fā)明的一種扇形管，采用薄鋼板沖孔巻制而 成，由于扇形板的開孔率較高，沖孔量大，受沖孔工藝的限制， 一般采用1.2 1.5mm的薄鋼板制造，這 樣使得扇形管的強(qiáng)度較低，再加上其長度較大(一般8000 15000mm),容易失穩(wěn)，產(chǎn)生變形損壞。在實(shí) 際工業(yè)應(yīng)用中(如催化重整反應(yīng))，工作狀態(tài)以及溫度的改變使得催化劑床層發(fā)生變化，特別是遭遇突然 停車時，催化劑在反應(yīng)器內(nèi)部囤積的氣體推動下向扇形管運(yùn)動，扇形管承受外力，類似與外壓長圓筒失穩(wěn) 變形嚴(yán)重。中國專利ZL93247401.2公開的扇形筒，結(jié)構(gòu)與上述美國專利公開的扇形管類似，只是其扇形 板由豎向筋條及焊接在筋條上的篩網(wǎng)構(gòu)成。其優(yōu)點(diǎn)是其扇形板使用篩網(wǎng)和豎向筋條代替了開孔板，減少了 沖孔工藝;缺點(diǎn)是將此扇形筒應(yīng)用于移動床氣固徑向反應(yīng)器時，催化劑與扇形筒的扇形板之間的磨損較大。 中國專利ZL200520031905.1公開的氣固徑向反應(yīng)器扇形筒，結(jié)構(gòu)與上述兩專利公開的扇形筒類似，其扇 形板為條形網(wǎng)，由水平布置的筋板和垂直布置的金屬條焊接而成。這種扇形筒的優(yōu)點(diǎn)是提高了扇形筒的整 體強(qiáng)度，減小了催化劑的磨損；缺點(diǎn)是加工工藝復(fù)雜，成本較高，且其開孔率較現(xiàn)有扇形管變化較大，不 利于現(xiàn)有裝置的改進(jìn)。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的扇形管強(qiáng)度較低，抗失穩(wěn)變形能力差，催化劑與扇形管的 扇形板之間磨損較大的問題，以及加工工藝復(fù)雜等問題。為了解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是 一種氣固徑向反應(yīng)器扇形管，包括升氣筒、頂板、 盲筒、背板、扇形板、底板、加強(qiáng)圈，背板和扇形板為圓弧面形，背板的彎曲方向和反應(yīng)器筒體的彎曲方 向相同，且兩者中心線同軸，扇形板的彎曲方向與筒體彎曲方向相反，加強(qiáng)園彎曲方向與扇形板相同，且 二者中心線同軸。其特征在于扇形板上安裝有加強(qiáng)圈，加強(qiáng)圈水平布置，兩者焊接連接。所述的加強(qiáng)圈 為半圓管，焊接在扇形筒的表面，其所對應(yīng)圓心角略大于扇形板所對圓心角。加強(qiáng)圈的截面形狀為半圓環(huán)、 半圓或矩形；加強(qiáng)園安裝在扇形板的外部或扇形板的內(nèi)部，相鄰兩加強(qiáng)圈之間的距離為0.5 2m,加強(qiáng)圏截面直徑為10 30mm。采用本實(shí)用新型，具有如下的有益效果(1)本實(shí)用新型氣固徑向反應(yīng)器扇形管，其扇形板上煨焊有加強(qiáng)圈。加強(qiáng)圈可以由半圓管制作，也可以由半圓鋼制作，可以焊接在扇形板的外部，也可以焊接在扇形 板的內(nèi)部，其尺寸和數(shù)量也可以根據(jù)要求變化，因此使扇形管的抗失穩(wěn)變形能力大大提高，防止在使用過程中產(chǎn)生失穩(wěn)變形損壞；(2)本實(shí)用新型扇形管加強(qiáng)圈焊接后，焊接區(qū)域進(jìn)行磨平處理，使用半圓形加強(qiáng) 圈也是為了使扇形板與加強(qiáng)園平滑過渡，這就使得此扇形管應(yīng)用于移動床徑向反應(yīng)器時,催化劑流動平滑， 磨損較小。(3)本實(shí)用新型在原有扇形管基礎(chǔ)上施加加強(qiáng)圈，工藝簡單，成本較低，開孔率變化不大，對于老裝置的更新較為方便，不用考慮開孔率的變化對操作工藝的影響。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。附圖和具體實(shí)施方式
并不限制本實(shí) 用新型要求保護(hù)的范圍。

圖1是本實(shí)用新型扇形管的側(cè)向視圖圖2是圖1的頂部俯視圖 圖3是圖1的底部仰視圖圖4是圖1中I部放大剖視圖，加強(qiáng)圈在扇形板外部，橫截面為半圓環(huán)形 圖5是圖1中I部放大剖視圖，加強(qiáng)圃在扇形板外部，橫截面為半圓形 圖6是圖1中I部放大剖視圖，加強(qiáng)闥在扇形板內(nèi)部，橫截面為半圓形 圖7是圖1中I部放大剖視圖，加強(qiáng)圑在扇形板內(nèi)部，橫截面為半圓環(huán)形 圖8是圖1中I部放大剖視圖，加強(qiáng)圑在扇形板內(nèi)部，橫截面為矩形具體實(shí)施方式
參見圖1所示本實(shí)用新型的扇形管，并參見圖2至圖8。圖1所示扇形管包括升氣筒1、頂板2、盲 筒3、扇形板4、背板6、加強(qiáng)鬮5和底板7。扇形板4和背板6為圓弧面形，背板6的彎曲方向與反應(yīng)器 筒體相同，并且二者的中心線同軸；扇形板4的彎曲方向和反應(yīng)器筒體相反，它與背板6共同構(gòu)成扇形簡 的內(nèi)部空腔。頂板2焊接在盲筒的頂端，升氣筒l焊接在頂板l上；盲筒下端與扇形板4和底板7相連。 背板6和盲筒3均采用不開孔的實(shí)心板。扇形板4上開設(shè)長槽孔，開孔方式與傳統(tǒng)孔板式扇形管類似，長條孔水平布置。長槽孔的寬度一般為 0.5 L5mm，長度一般為5 15mm，整個扇形板的開孔率一般為30 50%。扇形板4每隔一定距離留有 一段不開孔的區(qū)域，為安裝加強(qiáng)園5的位置。加強(qiáng)圈5可以用半圓管制作(參見圖4、圖7),也可以用半圓鋼制作(參見圖5，圖6)，也可以由矩 形鋼制作(參見圖8)。當(dāng)采用半圓管結(jié)構(gòu)時，焊接后對其兩端進(jìn)行封口，以防催化劑流入。加強(qiáng)圈5焊 接連接在扇形板4的未開孔區(qū)域，水平等間距布置，數(shù)囊根據(jù)扇形管的整體長度進(jìn)行調(diào)整， 一般為5 10 個。根據(jù)不同的要求，加強(qiáng)圑5可以施加在扇形管的外圍(參見圖4，圖5)，也可以施加在扇形管的內(nèi)部(參見圖6，圖7，圖8)。當(dāng)加強(qiáng)圑施加在扇形管的外部時，其與扇形板4的連接部分進(jìn)行圓滑處理，以 減小對催化劑的磨損損失。本實(shí)用新型扇形管底板7上開設(shè)有與扇形板4上相同的長槽孔(參見圖3)，這與傳統(tǒng)的扇形管不同， 其優(yōu)點(diǎn)在于 一方面可以使發(fā)應(yīng)過程中堆積在扇形管內(nèi)的催化劑粉塵及細(xì)小催化劑顆粒及時排出，避免扇 形管內(nèi)因粉塵積聚而結(jié)焦以及催化劑流失另一方面，扇形筒內(nèi)發(fā)應(yīng)氣體從底部流出，可以吹起反應(yīng)器底 部催化劑使之參與反應(yīng)，清掃死角，提高反應(yīng)效率。參見圖2,本實(shí)用新型扇形管的一些主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下:扇形管空腔的橫截面寬度一般為50 500mm， 扇形板4與背板6所對的圓心角一般為2° 180°，背板6的外直徑與反應(yīng)器筒體內(nèi)壁的直徑大致相同， 一般為1 5m。其中扇形管空腔的橫截面寬度是指扇形板4的圓弧形表面和背板6的圓弧形表面之間的最 大距離。本實(shí)用新型的扇形管，其所有部件的材料均采用不銹鋼(如0Crl8Ni9等)，各部件之間一般采用焊接 連接，扇形板4和背板6可采用整板沖壓制造。本實(shí)用新型扇形管所有部件，其板厚均與常規(guī)扇形管中相 應(yīng)各部件的板厚相同。本實(shí)用新型扇形管在固定床或移動床氣固徑向反應(yīng)器中的布置，采用常規(guī)的方式，即沿反應(yīng)器筒體的 內(nèi)壁均勻設(shè)置，其背板6緊靠反應(yīng)器筒體的內(nèi)壁。相鄰的兩個扇形管之間留有供扇形管膨脹的間隙，該間 隙寬度一般為3 500nmi。本實(shí)用新型的扇形管可應(yīng)用于石油煉制及石油化工行業(yè)中各種常用的向心n型固定床或移動床氣固 徑向反應(yīng)器、向心z型固定床或移動床氣固徑向反應(yīng)器、離心n型固定床或移動床氣固徑向反應(yīng)器、離心Z型固定床或移動床氣固徑向反應(yīng)器，具體說明從略。本實(shí)用新型扇形管用于各種向心式固定床或移動床 氣固徑向反應(yīng)器時，扇形管構(gòu)成氣體反應(yīng)物的分流流道，中心管構(gòu)成氣體產(chǎn)物的集流流道；當(dāng)本實(shí)用新型 扇形管應(yīng)用于各種離心式固定床或移動床氣固徑向反應(yīng)器時，扇形管構(gòu)成氣體產(chǎn)物的集流流道，中心管構(gòu) 成氣體反應(yīng)物的分流流道。本實(shí)用新型扇形管特別適用于催化重整過程所使用的固定床或移動床氣固徑向 反應(yīng)器，也可應(yīng)用于石油煉制及石油化工工業(yè)中其他的一些烴類原料催化轉(zhuǎn)化過程以及吸附過程中使用的 固定床或移動床氣固徑向反應(yīng)器。本實(shí)用新型扇形管可廣泛應(yīng)用于上述氣固徑向反應(yīng)器的舊裝置的改造和 新裝置的設(shè)計(jì)中。
權(quán)利要求1. 一種用于氣固徑向反應(yīng)器的扇形管，包括升氣筒(1)、頂板(2)、盲筒(3)、扇形板(4)、背板(6)和底板(7)；扇形板(4)和背板(6)為圓弧面形，背板(6)的彎曲方向與反應(yīng)器筒體相同，并且二者的中心線同軸；扇形板(4)的彎曲方向和反應(yīng)器筒體相反，它與背板(6)共同構(gòu)成扇形筒的內(nèi)部空腔，其特征在于扇形板(4)上安裝有加強(qiáng)圈(5)，加強(qiáng)圈(5)水平布置，兩者焊接連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣固徑向反應(yīng)器的扇形管，其特征在于加強(qiáng)圈(5)的截面形 狀為半圓環(huán)、半圓或矩形；加強(qiáng)圃(5)安裝在扇形板(4)的外部或扇形板(4)的內(nèi)部，相鄰兩加強(qiáng)圈 之間的距離為0.5 2m，加強(qiáng)園截面直徑為10 30mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣固徑向反應(yīng)器的扇形管，其特征在于所述扇形板的底板(7) 上開設(shè)有與扇形板(4)相同或相似的長槽孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種石油化工行業(yè)氣固徑向反應(yīng)器用扇形管。其包括升氣筒、頂板、盲筒、背板、扇形板、底板、加強(qiáng)圈，背板和扇形板為圓弧面形，背板的彎曲方向和反應(yīng)器筒體的彎曲方向相同，且兩者中心線同軸，扇形板的彎曲方向與筒體彎曲方向相反，加強(qiáng)圈彎曲方向與扇形板相同，且二者中心線同軸。其特征在于所述的加強(qiáng)圈為半圓管，焊接在扇形筒的表面，其所對應(yīng)圓心角略大于扇形板所對圓心角。其優(yōu)點(diǎn)在于可使扇形管的抗失穩(wěn)變形能力大大提高，防止在使用過程中產(chǎn)生失穩(wěn)變形損壞；工藝簡單，成本較低，開孔率變化不大，對于老裝置的更新較為方便，不用考慮開孔率的變化對操作工藝的影響。
文檔編號B01J8/02GK201101960SQ200720036958
公開日2008年8月20日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者何云松, 劉文明, 劉雪東, 奚冬興, 朱瑞松 申請人:江蘇工業(yè)學(xué)院;中國石化揚(yáng)子石油化工有限公司