本實(shí)用新型涉及石油化工的領(lǐng)域,特別涉及一種混合均勻的管式氣液分配器。
背景技術(shù):
在固定床加氫反應(yīng)器中,氣液相在催化劑床層上的分布直接影響反應(yīng)物與催化劑的接觸面積、接觸量及接觸時(shí)間,進(jìn)而影響催化劑床層溫度分布和產(chǎn)品質(zhì)量。氣液分配不均勻會(huì)形成偏流和局部短路,造成床層中的催化劑局部燒結(jié),嚴(yán)重時(shí)造成裝置停工。
在分配器的開發(fā)過程中,經(jīng)歷溢流型和抽吸型及兩者混合型的發(fā)展過程。針對不同的反應(yīng)器、原料和工況的要求,所應(yīng)用的分配器結(jié)構(gòu)也有所不同。隨著反應(yīng)器大型化和產(chǎn)品精細(xì)化,對氣液分配器提出更高的要求:既要能夠?qū)崿F(xiàn)較大工況變化范圍內(nèi)氣液的均布,又要保證反應(yīng)器大型化后,分配盤制造精度和安裝水平度下降時(shí),仍有較好的工作狀態(tài)。
管式分配器由于自身結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小,在制造、安裝和排列數(shù)量方面均有優(yōu)于其他結(jié)構(gòu)分配器優(yōu)勢。
現(xiàn)有管式分配器中,多以氣液分別從不同位置進(jìn)入,存在低氣液量工況下進(jìn)料不連續(xù)的現(xiàn)象。以SHELL的管式分配器為例,該結(jié)構(gòu)中心管頂部不設(shè)蓋板,氣液相直接從頂部進(jìn)入中心管內(nèi),存在貼壁流動(dòng)。中心管側(cè)壁開孔作為液相溢流孔,在較低的液相工況下,液相進(jìn)料受分配盤上積液高度限制,存在進(jìn)料不連續(xù)的情況。而且由于氣液在不同位置進(jìn)料,氣相對液相無抽吸作用,不利于氣液相的充分混合。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種混合均勻的管式氣液分配器,以解決現(xiàn)有技術(shù)中氣液分別從不同位置進(jìn)入,存在低氣液量工況下進(jìn)料不連續(xù)的現(xiàn)象;而且由于氣液在不同位置進(jìn)料,氣相對液相無抽吸作用,不利于氣液相的充分混合的問題。
本實(shí)用新型提供一種管式氣液分配器,包括:頂部蓋板、碎流板和中心管;所述頂部蓋板設(shè)置于所述中心管的頂端,所述碎流板設(shè)置于所述中心管的底端,所述中心管上沿其軸線方向設(shè)置有長條形的進(jìn)氣液條縫。
本實(shí)用新型的管式氣液分配器中上沿其軸線方向設(shè)置有長條形的進(jìn)氣液條縫,在低氣液量的工況下氣液正常進(jìn)入分配器內(nèi),根據(jù)分配盤上液面累積厚度調(diào)整氣液進(jìn)料面積比,具有混合充分,分配均勻和適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
為了對氣液相進(jìn)行加速混合,且避免中心管內(nèi)的貼壁流。進(jìn)一步地,還包括設(shè)置于所述中心管內(nèi)的孔板,所述孔板設(shè)置于所述進(jìn)氣液條縫與所述碎流板之間,所述孔板為環(huán)形板。
進(jìn)一步地,所述碎流板通過連接腿與所述中心管連接。連接腿的高度可根據(jù)所需擴(kuò)散角度進(jìn)行調(diào)整,個(gè)數(shù)為2-4個(gè)。
為了使得分配均勻,進(jìn)一步地,所述連接腿的個(gè)數(shù)為2-4個(gè)。
為了避免液體從中心筒的頂部直接流下貼中心筒的壁面進(jìn)入分配器。進(jìn)一步地,所述頂部蓋板的直徑大于所述中心管的直徑。
進(jìn)一步地,所述碎流板上設(shè)置有多個(gè)齒縫。中心管2壁面開條縫2-6條,優(yōu)選4條。相鄰的中心管2之間夾角為90度。
進(jìn)一步地,所述齒縫的形狀為三角形、梯形或半圓形。也可以為三角形、梯形或半圓形重的一種或多種。齒縫結(jié)構(gòu)優(yōu)選(1-3)mm×(1-3)mm,也可根據(jù)實(shí)際情況在碎流板內(nèi)開孔或條縫來調(diào)整擴(kuò)散效果。
為了快速混合,提高效率。進(jìn)一步地,進(jìn)氣液條縫設(shè)置有多個(gè),多個(gè)所述進(jìn)氣液條縫沿所述中心管的周向均布。
進(jìn)一步地,多個(gè)所述進(jìn)氣液條縫設(shè)在同一高度或高低交錯(cuò)排列。
進(jìn)一步地,所述進(jìn)氣液條縫的寬度為2mm-5mm。
本實(shí)用新型提供的管式氣液分配器中的所述頂部蓋板設(shè)置于所述中心管的頂端,所述碎流板設(shè)置于所述中心管的底端,所述中心管上沿其軸線方向設(shè)置有長條形的進(jìn)氣液條縫。本實(shí)用新型的管式氣液分配器中上沿其軸線方向設(shè)置有長條形的進(jìn)氣液條縫,在低氣液量的工況下氣液正常進(jìn)入分配器內(nèi),根據(jù)分配盤上液面累積厚度調(diào)整氣液進(jìn)料面積比,具有混合充分,分配均勻和適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例一的管式氣液分配器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1的A-A的截面示意圖;
圖3是圖1的B-B的截面示意圖。
圖中:
1-頂部蓋板;2-中心管;3-進(jìn)氣液條縫;
4-孔板;5-連接腿;6-碎流板;
7-分配盤。
具體實(shí)施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
實(shí)施例一
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2是圖1的A-A的截面示意圖,圖3是圖1的B-B的截面示意圖;如圖1至圖3所示本實(shí)用新型提供的管式氣液分配器包括:頂部蓋板1、碎流板6和中心管2;所述頂部蓋板1設(shè)置于所述中心管2的頂端,所述碎流板6設(shè)置于所述中心管2的底端,所述中心管2上沿其軸線方向設(shè)置有長條形的進(jìn)氣液條縫3。本實(shí)施例中中心管2的軸線方向即為圖1中的豎直方向。
中心管2設(shè)置于分配盤7上,進(jìn)氣液條縫3設(shè)置于分配盤7上方,孔板4設(shè)置于分配盤7下方。當(dāng)氣液量增大時(shí),分配盤7上液面高度上升,氣體流通空間減小,氣速增大,增強(qiáng)氣相對液相的抽吸,加速液相進(jìn)入中心管2,使管式分配器適應(yīng)范圍較廣。除此之外,細(xì)長型條縫同樣通過加速液面較高區(qū)域的液相分布來應(yīng)對安裝不平造成的分配不均問題。
本實(shí)用新型的管式氣液分配器中上沿其軸線方向設(shè)置有長條形的進(jìn)氣液條縫3,在低氣液量的工況下氣液正常進(jìn)入分配器內(nèi),根據(jù)分配盤7上液面累積厚度調(diào)整氣液進(jìn)料面積比,具有混合充分,分配均勻和適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
為了避免液體從中心筒的頂部直接流下貼中心筒的壁面進(jìn)入分配器。進(jìn)一步地,所述頂部蓋板1的直徑大于所述中心管2的直徑。中心管2外徑25-35mm,總高為190-210mm。
在與分配盤7銜接處,中心管2外徑開始減小,內(nèi)徑不變,以便于分配器在分配盤7上的固定安裝。
進(jìn)一步地,所述碎流板6上設(shè)置有多個(gè)齒縫。中心管2壁面開條縫2-6條,優(yōu)選4條。相鄰的中心管2之間夾角為90度。
為了便于分布均勻,本實(shí)用新型中的碎流板6的中間部位可以根據(jù)需求設(shè)置有圓孔,可以根據(jù)需求饒圓孔的周向設(shè)置有多個(gè)弧形槽。
進(jìn)一步地,所述齒縫的形狀為三角形、梯形或半圓形。也可以為三角形、梯形或半圓形重的一種或多種。齒縫結(jié)構(gòu)優(yōu)選(1-3)mm×(1-3)mm,也可根據(jù)實(shí)際情況在碎流板6內(nèi)開孔或條縫來調(diào)整擴(kuò)散效果。
為了快速混合,提高效率。進(jìn)一步地,進(jìn)氣液條縫3設(shè)置有多個(gè),多個(gè)所述進(jìn)氣液條縫3沿所述中心管2的周向均布。
進(jìn)一步地,多個(gè)所述進(jìn)氣液條縫3設(shè)在同一高度或高低交錯(cuò)排列。
進(jìn)一步地,所述進(jìn)氣液條縫3的寬度為2mm-5mm,高度為60~90mm,具體可根據(jù)分配器處理量的大小來確定。
實(shí)施例二
為了對氣液相進(jìn)行加速混合,且避免中心管2內(nèi)的貼壁流。進(jìn)一步地,還包括設(shè)置于所述中心管2內(nèi)的孔板4,所述孔板4設(shè)置于所述進(jìn)氣液條縫3與所述碎流板6之間,所述孔板4為環(huán)形板,即為中心掏空的圓環(huán)形板??装?安裝位置在分配器從頂向下186~194mm處,孔板4內(nèi)徑為16~20mm,可根據(jù)分配器所需的擴(kuò)散范圍確定。
進(jìn)一步地,所述碎流板6通過連接腿5與所述中心管2連接。連接腿5的高度可根據(jù)所需擴(kuò)散角度進(jìn)行調(diào)整,連接腿5的個(gè)數(shù)為2-4個(gè)。
其余同實(shí)施例一。
下面結(jié)合附圖來具體說明本實(shí)用新型提供的管式氣液分配器具體的工作過程:使用時(shí)氣液相從反應(yīng)器頂部向下,液相在分配盤7上積累,當(dāng)高度達(dá)到管式分配器的中心管2的進(jìn)氣液條縫3的底端時(shí),從進(jìn)氣液條縫3的底部進(jìn)入中心管2,氣相則直接從進(jìn)氣液條縫3上部進(jìn)入中心管2中。氣液相進(jìn)入中心管2后,由于氣體的抽吸作用,兩相進(jìn)行初步混合,向下流動(dòng)過程中流經(jīng)孔板4,由于孔板4直徑小于中心管2內(nèi)徑,一方面對氣液相進(jìn)行加速混合,另一方面避免中心管2內(nèi)的貼壁流,而中心管2內(nèi)的貼壁流往往會(huì)造成分配器的分配偏流。氣液混合相在流出分配器時(shí)從連接腿5和碎流板6形成的空隙及碎流板6齒縫中流出,均勻的噴灑在下層的催化劑床層中。
綜上所述,本實(shí)用新型提供的管式氣液分配器中的所述頂部蓋板1設(shè)置于所述中心管2的頂端,所述碎流板6設(shè)置于所述中心管2的底端,所述中心管2上沿其軸線方向設(shè)置有長條形的進(jìn)氣液條縫3。本實(shí)用新型的管式氣液分配器中上沿其軸線方向設(shè)置有長條形的進(jìn)氣液條縫3,在低氣液量的工況下氣液正常進(jìn)入分配器內(nèi),根據(jù)分配盤7上液面累積厚度調(diào)整氣液進(jìn)料面積比,具有混合充分,分配均勻和適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。