抽吸溢流組合型氣液分配器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及固定床加氫反應(yīng)器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種抽吸溢流組合型氣液分配器，它包括同軸連接的泡帽、溢流管、中心管及破碎板，溢流管、中心管的底面與塔盤板的下表面相平齊，破碎板通過緊固件與中心管底部的螺栓相連接，溢流管的頂部設(shè)有溢流口，溢流管的下部設(shè)有第二定位件，第二定位件的底面與塔盤板的上表面相接觸；中心管的頂部設(shè)有蓋板，中心管上部露在泡帽外的管壁上設(shè)有數(shù)個進氣口，中心管管壁中部設(shè)有數(shù)個出氣口，出氣口的最高位置低于溢流口底部的位置。本實用新型與塔盤板組裝成氣液分配盤，將氣液相原料均勻地分配到催化劑床層上，使之與催化劑充分接觸，以降低催化劑床層的徑向溫差，從而提高油品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】
抽吸溢流組合型氣液分配器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及固定床加氫反應(yīng)器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種抽吸溢流組合型氣液分配器。
【背景技術(shù)】
[0002]加氫裝置是生產(chǎn)清潔燃料油的重要設(shè)備，隨著全球環(huán)保法規(guī)的日趨嚴格，各國油品質(zhì)量升級的步伐也在逐漸加快，對加氫反應(yīng)器的產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求。加氫反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計已成為制約加氫技術(shù)的進一步發(fā)展的重要因素。加氫反應(yīng)的穩(wěn)定進行，加氫催化劑充分發(fā)揮作用，產(chǎn)品質(zhì)量能夠達到優(yōu)質(zhì)技術(shù)要求，很大程度上取決于氣液兩相流體在催化劑床層中分布的均勻性。氣液分布器是固定床加氫反應(yīng)器中的重要內(nèi)構(gòu)件，其主要功能是為氣液兩相流體提供混合和相互作用的場所，使液體破碎成細小的液滴分散到氣流中，以滿足催化劑床層的潤濕程度和使用效率的要求。
[0003]根據(jù)氣液兩相流體的相互作用原理，現(xiàn)有的氣液分配器可以分為三種:溢流型、抽吸型和二者的混合型。氣液分配器的性能可以從壓降、液相噴灑面積、液相沿徑向的峰值來衡量。壓降越小，液相噴灑面積越大、液相沿徑向的峰值偏差越小，氣液分配器的性能就越好。
[0004]美國專利US3524731公開了一種長短管氣液分配器，屬于典型的溢流型氣液分配器。該類型氣液分配器的特點是結(jié)構(gòu)簡單，氣液兩相通過不同的路徑進入催化劑床層，壓力降小，適合高粘度介質(zhì)。但當液相流出短管時，液滴較大，易出現(xiàn)中心匯流現(xiàn)象，對安裝水平度的要求較苛刻，操作彈性較小，適用于小直徑反應(yīng)器。
[0005]美國專利US3218249公開了一種泡罩型氣液分配器，是一種典型的抽吸型氣液分配器，目前在國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛。中國企業(yè)對泡罩型氣液分配器進行了一定的改進，通過設(shè)置多級碎流板使液相在多個方向分流，碎流霧化作用良好，可以有效消除管下方液體流量較大的現(xiàn)象，通過氣體的抽吸作用將液體分散為粒徑較小的液滴后攜帶進入分配器，對分配器的安裝水平度要求不高，具有較好的液相破碎性能，易實現(xiàn)液體在催化劑床層的均勻分布，但這種氣液分配器對粘度較大的液體適應(yīng)性差，易沉積固體雜質(zhì)，且壓降較大。
[0006]專利CN203389620U公開了一種抽吸溢流組合型氣液分配器，該分配器由溢流管、泡帽、降液管和碎流板組成，可將抽吸型和溢流型氣液分配器的優(yōu)點集中在一起，且具有容垢空間大、分配性能好、操作彈性大等優(yōu)點。這種氣液分配器雖然通過碎流板在一定程度上強化了碎流霧化效果，但是組裝中心管下方氣液混合物流的分散面積較小，仍然無法完全克服中心匯流現(xiàn)象。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的是提供了一種抽吸溢流組合型氣液分配器，以解決現(xiàn)有的氣液分配器中存在的壓降大、易阻塞及分配不均的問題。
[0008]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:
[0009]—種抽吸溢流組合型氣液分配器，它包括同軸連接的泡帽、溢流管、中心管及破碎板，泡帽扣裝在溢流管上，溢流管的底部貫穿塔盤板，溢流管的底面與塔盤板的下表面相平齊，中心管貫穿泡帽、溢流管、塔盤板，破碎板設(shè)置在塔盤板的下方，破碎板通過緊固件與中心管底部的螺栓相連接，所述溢流管的頂部設(shè)有溢流口，溢流管的下部設(shè)有第二定位件，第二定位件的底面與塔盤板的上表面相接觸;所述中心管的頂部設(shè)有蓋板，中心管上部露在泡帽外的管壁上設(shè)有數(shù)個進氣口，中心管管壁中部設(shè)有數(shù)個出氣口，出氣口的最高位置低于溢流口底部的位置，出氣口的最低位置高于溢流管底端的位置；中心管管壁上設(shè)有第一定位件，第一定位件位于進氣口的下方，第一定位件的底面與泡帽的頂面相接觸;泡帽的內(nèi)壁頂部設(shè)有第三定位件，溢流管卡裝在第三定位件中，泡帽的側(cè)壁下部設(shè)有與溢流口數(shù)量相同的條縫，條縫與溢流口交錯排布。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述破碎板的中心開孔，設(shè)有2-6個支撐件、數(shù)個環(huán)向開孔、數(shù)個呈散射狀的徑向開孔，支撐件為平板或者棱柱狀或者圓柱狀或者環(huán)形筋板，支撐件的頂部與塔盤板的下表面相接觸;環(huán)向開孔、徑向開孔的形狀為圓形或者多邊形或者環(huán)形或者扇形或者狹縫狀中的一種或者兩種以上的組合。
[0011]作為本實用新型的更進一步改進，所述支撐件的頂部與溢流管、中心管的下底面相接觸。
[0012]作為本實用新型的更進一步改進，所述第三定位件是環(huán)形扁平板或者是至少3個圓柱狀凸起物。
[0013]作為本實用新型的更進一步改進，所述蓋板為實心板，其形狀為圓形平面板或者圓錐面板或者圓弧面板，蓋板的直徑大于中心管的外徑。
[0014]作為本實用新型的更進一步改進，所述進氣口的數(shù)量為2-4個，出氣口的數(shù)量為4-16個，進氣口、出氣口的形狀為圓形或者多邊形或者螺旋形中的一種或者兩種的組合。
[0015]作為本實用新型的更進一步改進，所述溢流口的數(shù)量為3-6個，其形狀為圓形或者多邊形或者螺旋形中的一種或者兩種的組合。
[0016]作為本實用新型的更進一步改進，所述條縫的形狀為長條狀或者螺旋狀，條縫位于兩個溢流口的中位線位置處。
[0017]作為本實用新型的更進一步改進，所述第一定位件、第二定位件的形狀為環(huán)形或者弧形或者平面板。
[0018]作為本實用新型的更進一步改進，所述泡帽、溢流管、中心管和破碎板的橫截面形狀是圓形或者方形。
[0019]本實用新型主要用于石油煉制與化工行業(yè)中的固定床加氫反應(yīng)器。與塔盤板組裝成氣液分配盤后，可將氣液相原料均勻地分配到催化劑床層上，使之與催化劑充分接觸，以降低催化劑床層的徑向溫差，從而提高油品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
[0020]本實用新型所述的氣液分配器在組裝時，溢流管插入塔盤板上的開孔內(nèi)，中心管穿過泡帽、溢流管和破碎板上的開孔，通過緊固件將氣液分配器固定在塔盤板上，第二定位件與塔盤板的上表面相接觸，起到上定位的作用，支撐件與塔盤板的下表面相接觸，起到下定位的作用；第一定位件可以防止泡帽和溢流管發(fā)生軸向相對位移，第三定位件可以防止泡帽和溢流管發(fā)生徑向相對位移;安裝好緊固件后，即將本實用新型氣液分配器固定于塔盤板上。本實用新型采用這種結(jié)構(gòu)，便于安裝，牢固穩(wěn)定，能夠抵抗氣液沖擊碎流所引起的較大振動。塔盤板上按實際要求安裝多個氣液分配器，即組成氣液分配盤。
[0021]本實用新型所述的氣液分配器在使用時，氣相分成兩路進入氣液分配器:一部分氣相由中心管的進氣口和出氣口進入溢流管，另一部分氣相抽吸攜帶液相經(jīng)過泡帽條縫和溢流口的破碎后進入溢流管，這兩股氣體均對泡帽和溢流管所組成的環(huán)形空腔中的液體具有抽吸霧化作用。其中，由出氣口進入溢流管的氣相與從溢流口進入的氣液混合的流動方向基本垂直，高速的氣相對氣液混合物流產(chǎn)生剪切力，從而能夠達到更好的混合效果;氣液混合物流在流出溢流管底部后，濺射到破碎板上，在破碎板的破流作用下得到進一步的霧化和分散后，細小的液滴被均勻地分配到催化劑床層上，以進行催化加氫反應(yīng)。
[0022]采用本實用新型，具有如下的有益效果:
[0023](I)本實用新型采用多級碎流霧化，泡帽條縫、溢流管溢流口、中心管出氣口以及碎流板都具有碎流霧化作用，碎流霧化效果好，有利于氣液相的充分混合和均勻分配；
[0024](2)泡帽條縫與溢流口交錯布置為氣液兩相流體提供了更大的相互作用空間，強化了液相霧化效果、提升了氣液混合效果；
[0025](3)氣相分成兩路進入分配器，可以有效降低分配器的壓降，中心管出氣口能夠使氣相在多個方向分流，使氣體徑向進入溢流管，可以消除中心匯流對液相分布的不利影響，優(yōu)化了氣液分配性能；
[0026](4)破碎板對溢流管底部出口流出的氣液相混合物進行再分配，消除中心管下方液體流量較大的現(xiàn)象，支撐件使破碎板與溢流管底部出口之間形成環(huán)隙通道，有效增加了液體的噴淋面積，即擴大了溢流管下方氣液混合物流的分散面積，又進一步降低了分配器的壓降；
[0027](5)本實用新型利用第一定位件、第二定位件、第三定位件的定位連接結(jié)構(gòu)，使氣液分配器易于安裝，結(jié)構(gòu)牢固穩(wěn)定；
[0028](6)本實用新型具有液相噴灑面積大、壓降小、操作穩(wěn)定性高、操作彈性大、使用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、易于安裝、牢固穩(wěn)定等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0029]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0030]圖2是圖1中中心管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3是圖1中溢流管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4是圖1中泡帽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5是圖1中破碎板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖中:1、中心管，2、溢流管，3、泡帽，4、破碎板，5、緊固件，6、塔盤板，7、蓋板，8、進氣口，9、第一定位件，1、出氣口，11、螺栓，12、溢流口，13、第二定位件，14、第三定位件，15、條縫，16、支撐件，17、環(huán)向開孔，18、徑向開孔。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0036]如圖1至圖5所示的一種抽吸溢流組合型氣液分配器，它包括同軸連接的泡帽3、溢流管2、中心管I及破碎板4，泡帽3扣裝在溢流管2上，溢流管2的底部貫穿塔盤板6，中心管I貫穿泡帽3、溢流管2、塔盤板6，中心管I的底面與溢流管2的底面相平齊，破碎板4設(shè)置在塔盤板6的下方，破碎板4通過緊固件5與中心管I底部的螺栓11相連接，溢流管2的頂部設(shè)有溢流口 12，溢流管2的下部設(shè)有第二定位件13，第二定位件13的底面與塔盤板6的上表面相接觸；中心管I的頂部設(shè)有蓋板7，中心管I上部露在泡帽3外的管壁上設(shè)有數(shù)個進氣口 8，中心管I管壁中部設(shè)有數(shù)個出氣口 10，出氣口 10的最高位置低于溢流口 12底部的位置，出氣口 10的最低位置高于溢流管2底端的位置；中心管I管壁上設(shè)有第一定位件9，第一定位件9位于進氣口 8的下方，第一定位件9的底面與泡帽3的頂面相接觸。蓋板7為實心板，本實施例中其形狀為圓形平面板，蓋板7的形狀還可以是圓錐面板或者圓弧面板，蓋板7的直徑大于中心管I的外徑。進氣口8的數(shù)量為2-4個，出氣口 10的數(shù)量為4-16個，本實施例中進氣口 8、出氣口 10的形狀為圓形，進氣口8、出氣口 10的形狀還可以是多邊形或者螺旋形中的一種或者兩種的組合;泡帽3的內(nèi)壁頂部設(shè)有第三定位件14，溢流管2卡裝在第三定位件14中，泡帽3的側(cè)壁下部設(shè)有與溢流口 12數(shù)量相同的條縫15，條縫15與溢流口 12交錯排布。溢流口 12的數(shù)量為3-6個，本實施例中其形狀為圓形，其形狀還可以是多邊形或者螺旋形中的一種或者兩種的組合。條縫15的形狀為長條狀，條縫15的形狀還可以是螺旋狀，條縫15位于兩個溢流口12的中位線位置處。
[0037]破碎板4的中心開孔，設(shè)有2-6個支撐件16、數(shù)個環(huán)向開孔17、數(shù)個呈散射狀的徑向開孔18，支撐件16的形狀為平板或者棱柱狀或者圓柱狀或者環(huán)形，支撐件16的頂部與塔盤板6的下表面相接觸;環(huán)向開孔17、徑向開孔18的形狀為圓形或者多邊形或者環(huán)形或者扇形或者狹縫狀中的一種或者兩種以上的組合。
[0038]支撐件16的頂部與溢流管2、中心管I的下底面相接觸。
[0039]第三定位件14是環(huán)形扁平板或者是至少3個圓柱狀凸起物。
[0040]第一定位件9、第二定位件13的形狀為環(huán)形或者弧形或者平面板。
[0041]泡帽3、溢流管2、中心管I和破碎板4的橫截面形狀是圓形或者方形。
[0042]本實用新型所述的氣液分配器在組裝時，溢流管2插入塔盤板6上的開孔內(nèi)，中心管I穿過泡帽3、溢流管2和破碎板4上的開孔，通過緊固件5將氣液分配器固定在塔盤板6上，第二定位件13與塔盤板6的上表面相接觸，起到上定位的作用，支撐件16與塔盤板6的下表面相接觸，起到下定位的作用;第一定位件9可以防止泡帽3和中心管I發(fā)生軸向相對位移，第三定位件14可以防止泡帽3和溢流管2發(fā)生徑向相對位移;安裝好緊固件5后，即將本實用新型氣液分配器固定于塔盤板6上。本實用新型采用這種結(jié)構(gòu)，便于安裝，牢固穩(wěn)定，能夠抵抗氣液沖擊碎流所引起的較大振動。塔盤板6上按實際要求安裝多個氣液分配器，即組成氣液分配盤。
[0043]本實用新型所述的氣液分配器在使用時，氣相分成兩路進入氣液分配器:一部分氣相由中心管I的進氣口 8和出氣口 10進入溢流管2，另一部分氣相抽吸攜帶液相經(jīng)過泡帽3條縫15和溢流口 12的破碎后進入溢流管2，這兩股氣體均對泡帽3和溢流管2所組成的環(huán)形空腔中的液體具有抽吸霧化作用。其中，由出氣口 10進入溢流管的氣相與從溢流口 12進入的氣液混合的流動方向基本垂直，高速的氣相對氣液混合物流產(chǎn)生剪切力，從而能夠達到更好的混合效果;氣液混合物流在流出溢流管2底部后，濺射到破碎板4上，在破碎板4的破流作用下得到進一步的霧化和分散后，細小的液滴被均勻地分配到催化劑床層上，以進行催化加氫反應(yīng)。
[0044]氣相由出氣口 10噴出進入溢流管2，一方面可以對氣液兩相產(chǎn)生二次抽吸作用，另一方面可以對進入溢流管2的氣液介質(zhì)進行再次混合分配，有效避免液相中心匯流。
[0045]條縫15與溢流口12交錯布置，延長了條縫15的抽吸路徑，提高液相的霧化性能;在溢流口 12處為氣液相原料提供二次相互作用的場所，進一步強化氣液的混合效果。
[0046]支撐件16使破碎板4與溢流管2底部出口之間形成環(huán)隙通道，既可以擴大溢流管下方氣液混合物流的分散面積，減小中心匯流，又可以降低壓降。環(huán)向開孔17能夠保證氣液分配器下方中心區(qū)域的氣液流量，消除液相中心盲區(qū)，徑向開孔18可以擴散液相分布范圍、進一步強化碎流霧化的效果。
[0047]本實用新型與傳統(tǒng)的溢流型氣液分配器相比，由條縫15和進氣口8進入的氣相均可對液相產(chǎn)生抽吸霧化作用，提高氣液兩相的混合效果。本實用新型與傳統(tǒng)的抽吸型氣液分配器相比，當液相粘度較大時，可以通過溢流口 12溢流進入氣液分配器，與出氣口 10進入的氣相在溢流管2內(nèi)產(chǎn)生切向流動，提高氣液混合效果，降低了作業(yè)過程的壓降。
[0048]本實用新型所述的抽吸溢流組合型氣液分配器具有液相噴灑面積大、壓降小、操作穩(wěn)定性高、操作彈性大、使用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、易于安裝、牢固穩(wěn)定等優(yōu)點。
【主權(quán)項】
1.一種抽吸溢流組合型氣液分配器，它包括同軸連接的泡帽(3)、溢流管(2)、中心管(1)及破碎板(4)，泡帽(3)扣裝在溢流管(2 )上，溢流管(2)的底部貫穿塔盤板(6 )，溢流管(2)的底面與塔盤板(6)的下表面相平齊，中心管(I)貫穿泡帽(3)、溢流管(2)、塔盤板(6)，破碎板(4)設(shè)置在塔盤板(6)的下方，破碎板(4)通過緊固件(5)與中心管(I)底部的螺栓(11)相連接，其特征在于:所述溢流管(2)的頂部設(shè)有溢流口(12)，溢流管(2)的下部設(shè)有第二定位件(13)，第二定位件(13)的底面與塔盤板(6)的上表面相接觸;所述中心管(I)的頂部設(shè)有蓋板(7)，中心管(I)上部露在泡帽(3)外的管壁上設(shè)有數(shù)個進氣口(8)，中心管(I)管壁中部設(shè)有數(shù)個出氣口(10)，出氣口(10)的最高位置低于溢流口(12)底部的位置，出氣口(10)的最低位置高于溢流管(2)底端的位置；中心管(I)管壁上設(shè)有第一定位件(9)，第一定位件(9)位于進氣口(8)的下方，第一定位件(9)的底面與泡帽(3)的頂面相接觸;泡帽(3)的內(nèi)壁頂部設(shè)有第三定位件(14)，溢流管(2)卡裝在第三定位件(14)中，泡帽(3)的側(cè)壁下部設(shè)有與溢流口( 12 )數(shù)量相同的條縫(15)，條縫(15 )與溢流口( 12 )交錯排布。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽吸溢流組合型氣液分配器，其特征在于:所述破碎板(4)的中心開孔，設(shè)有2-6個支撐件(16)、數(shù)個環(huán)向開孔(17)、數(shù)個呈散射狀的徑向開孔(18)，支撐件(16)為平板或者棱柱狀或者圓柱狀或者環(huán)形筋板，支撐件(16)的頂部與塔盤板(6)的下表面相接觸;環(huán)向開孔(17)、徑向開孔(18)的形狀為圓形或者多邊形或者環(huán)形或者扇形或者狹縫狀中的一種或者兩種以上的組合。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抽吸溢流組合型氣液分配器，其特征在于:所述支撐件(16)的頂部與溢流管(2)、中心管(I)的下底面相接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抽吸溢流組合型氣液分配器，其特征在于:所述第三定位件(14)是環(huán)形扁平板或者是至少3個圓柱狀凸起物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抽吸溢流組合型氣液分配器，其特征在于:所述蓋板(7)為實心板，其形狀為圓形平面板或者圓錐面板或者圓弧面板，蓋板(7)的直徑大于中心管(I)的外徑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抽吸溢流組合型氣液分配器，其特征在于:所述進氣口(8)的數(shù)量為2-4個，出氣口(10)的數(shù)量為4-16個，進氣口(8)、出氣口(10)的形狀為圓形或者多邊形或者螺旋形中的一種或者兩種的組合。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽吸溢流組合型氣液分配器，其特征在于:所述溢流口(12)的數(shù)量為3-6個，其形狀為圓形或者多邊形或者螺旋形中的一種或者兩種的組合。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抽吸溢流組合型氣液分配器，其特征在于:所述條縫(15)的形狀為長條狀或者螺旋狀，條縫(15)位于兩個溢流口(12)的中位線位置處。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的抽吸溢流組合型氣液分配器，其特征在于:所述第一定位件(9)、第二定位件(13)的形狀為環(huán)形或者弧形或者平面板。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抽吸溢流組合型氣液分配器，其特征在于:所述泡帽(3)、溢流管(2)、中心管(I)和破碎板(4)的橫截面形狀是圓形或者方形。
【文檔編號】B01J8/02GK205462145SQ201521122496
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】王密, 申玲, 范飛, 周予東, 潘曉棟
【申請人】蘭州蘭石集團有限公司