專利名稱：一種氣固相進(jìn)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(jìn)料分布器。
背景技術(shù)：
在煤氣化工業(yè)中，對(duì)合成煤氣進(jìn)行過(guò)濾的高溫高壓飛灰過(guò)濾器，其氣固相物料是 從殼體側(cè)壁進(jìn)入的，經(jīng)過(guò)進(jìn)料分布器進(jìn)行分布后，使物料在殼體含塵側(cè)均勻分布，同時(shí)對(duì)過(guò) 濾元件和殼體中的積灰無(wú)影響。在現(xiàn)有裝置中，氣固相進(jìn)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(jìn)氣主管先分支成2個(gè)支管，再由2個(gè)分支管再次分支成4個(gè)分支 管，然后在4個(gè)分支管上布置上升管。再如圖5和圖6所示的氣固相進(jìn)料分布器，進(jìn)氣主管分支成1個(gè)支管，在該支管上 再分支出3個(gè)支管，然后在3個(gè)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(shí)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(hào)為ZL94222811. 1的實(shí)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(jìn)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(guò)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(kāi)有1到2排向上 或向下的小孔，小孔沿管長(zhǎng)均勻分布。這種氣固相進(jìn)料分布器具有物料分布均勻，壓降小， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)。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(yuǎn)空間范圍內(nèi)均勻分布，該種分布器的分布?xì)饬髟谡麄€(gè)入口截面內(nèi)垂直向上 或向下，這對(duì)于飛灰在過(guò)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(guò)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(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種用于高溫高壓飛灰 過(guò)濾器的氣固相進(jìn)料分布器，其能夠減小飛灰過(guò)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(wèn)題所采用的技術(shù)方案為該一種氣固相進(jìn)料分布器，包括 殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的進(jìn)料機(jī)構(gòu)，所述殼體上設(shè)有連通所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)的進(jìn)料口，其特征在 于所述的進(jìn)料機(jī)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(jìn)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(jìn)料口正對(duì)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(duì)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(duì)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(huì)沉積灰塵，同時(shí)減少 外壁的磨損。第二部分的錐角可以為30° 70°。所述的進(jìn)料口可以呈圓形，對(duì)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(jìn)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(duì)第三部分的直接沖蝕，同時(shí)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(jìn)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(dòng)的 氣固相流體改變?yōu)檩S向流動(dòng)，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(kāi)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(duì)于所述殼體的直徑方向所轉(zhuǎn)過(guò)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(dòng)時(shí)，為湍動(dòng)流動(dòng)， 同時(shí)產(chǎn)生較強(qiáng)的離心作用，徑向夾角可減小流體的湍動(dòng)程度，減少流體的能量損耗。軸向傾 角可以使氣固相流體對(duì)導(dǎo)流板的沖擊有緩沖作用，減少流體的能量損耗，同時(shí)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(duì)較小的壓降和相對(duì)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(jìn)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(jìn)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(jìn)料分布器具有下述優(yōu)點(diǎn)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(jià)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(guò)濾元件互不影響，可使原料氣進(jìn)口與過(guò)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(guò)濾元件上脫落飛灰的下落，不引起二 次揚(yáng)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(gè)圓周范圍 同時(shí)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(shí)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(jiǎn)單，造價(jià)低。


圖1為本發(fā)明實(shí)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(jìn)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(jìn)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(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1和圖2所示，該氣固相進(jìn)料分布器包括殼體1，在殼體1內(nèi)部設(shè)有一個(gè)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(duì)應(yīng)于第三部分23設(shè)有圓形進(jìn)料口 11，進(jìn)料口 11外部接有進(jìn)料管4。其中第一部分21距殼體內(nèi)壁的距離L2與進(jìn)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(yuǎn)，第三部分23至殼體內(nèi)壁的距離Ll與進(jìn)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(jìn)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(lái)，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(jìn)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(duì)稱兩部分的“人”字形擋板5 ；其中擋板5的尖端51將進(jìn)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(jìn)料 口 11正對(duì)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(duì)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(duì)稱設(shè)置有四個(gè)排凈口 61，用于排出容器液壓試驗(yàn)時(shí)的液 體。排凈口 61可以在底板上對(duì)稱開(kāi)設(shè)2 4個(gè)排凈口，排凈口 61的規(guī)格可以為Φ 15mm Φ 30mm，本實(shí)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(shí)施例中為Φ40mm，接管長(zhǎng)度可以為150mm 300mm，本實(shí)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(duì)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(duì)于殼體直徑方向所轉(zhuǎn)過(guò)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(shí)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(jìn)料口開(kāi)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(jìn)料口 11內(nèi)直徑ID滿足如下關(guān)系-.^H= ID ，距進(jìn)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(duì)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(shí)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(shí)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(duì)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(guò)導(dǎo)流板8俯視平面徑向軸線和周向軸線的交點(diǎn)。使用時(shí)，氣固相流體由進(jìn)料管4通過(guò)進(jìn)料口 11進(jìn)入分布器內(nèi)，通過(guò)“人”字形擋板 5將氣固相流體均分為兩部分，分別進(jìn)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(dòng)，當(dāng)遇到等差排列的導(dǎo)流板8時(shí)，大部分流體將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流動(dòng)，剩余的 流體將沿?fù)醢?0轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流動(dòng)，因分布器底端有底板6，氣固相流體將軸向向上流動(dòng)，氣 固相流體流經(jīng)錐殼22后進(jìn)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(yùn)動(dòng)，氣固相流體按此方式由套筒第一部分21頂端 離開(kāi)分布器。當(dāng)容器進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，分布器內(nèi)的液體將通過(guò)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(duì)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(jìn)料分布器，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的進(jìn)料機(jī)構(gòu)，所述殼體上設(shè)有連 通所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)的進(jìn)料口，其特征在于所述的進(jìn)料機(jī)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(jìn)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(jìn)料口正對(duì)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(duì)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(duì)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(jìn)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(jìn)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(jìn)料分布器，其特征在于所述的進(jìn)料口呈圓形，對(duì)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(jìn)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(jìn)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(kāi)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(jìn)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(jìn)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(duì)于所述殼體的直徑方向所轉(zhuǎn)過(guò)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)料分布器，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的進(jìn)料機(jī)構(gòu)，所述殼體上設(shè)有連通所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)的進(jìn)料口，其特征在于所述的進(jìn)料機(jī)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(duì)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(yàn)時(shí)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(guò)濾器，該分布器具有不占用殼體有效空間，不影響從過(guò)濾元件上脫落飛灰的下落，不會(huì)引起二次揚(yáng)灰等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J8/02GK102039103SQ20091015336
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)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(guó), 李曉黎, 楊俊嶺, 段新群, 王愛(ài)平, 章晨暉, 蔣自平, 費(fèi)名儉, 趙斌義, 郭文元 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)寧波工程有限公司, 中國(guó)石化集團(tuán)寧波技術(shù)研究院, 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司