溢流型氣液分配器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種溢流型氣液分配器，主要包括主體管、中心氣管和碎流板，中心氣管與主體管同軸設置，通過頂板連接在一起，頂板中心開孔，中心氣管從頂板中心開孔穿過伸入主體管內，主體管中部管壁上開有條縫孔，主體管下端連接碎流板。該分配器可以降低分配器壓降，提高分配器容垢能力、操作彈性和使用范圍。
【專利說明】溢流型氣液分配器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種石油煉制領域加氫反應器的內構件，具體地說涉及一種溢流型氣液分配器。

【背景技術】
[0002]固定床加氫反應器內都采用氣液分配盤將氣液介質均勻地分配到下方的催化劑床層上。氣液分配盤由塔盤板和設于塔盤板上的多個氣液分配器組成，其中的氣液分配器是一個重要構件。在固定床加氫反應器內，氣液分配器的氣液分配性能直接影響反應物與催化劑接觸時間的均勻性，影響催化劑表面被液相潤濕的程度。而氣液分布不勻會形成偏流和局部短路等現象，最終會影響催化劑床層的溫度分布和產品質量。目前加氫技術正向反應器大型化和產品精細化的方向發展，因此氣液介質分布的重要性就更加突出。
[0003]現有的氣液分配器按液相進入氣液分配器的方式，可分為三類:溢流型、抽吸型和二者混合型。抽吸型分配器主要是泡帽型結構分配器，依靠氣體在泡帽條縫處的抽吸作用，將液體帶入中心管，氣液在中心管強烈混合。泡帽型分配器主體結構包括同軸設置的泡帽和中心管，部分增加碎流板、容垢結構等部件，一部分采用中心管加卡板的連接結構，一部分采用卡環連接結構。美國專利US3524731提到的長短管氣液分配器就屬于溢流型分配器；從局部看，氣液分配不均勻，但通過整個氣液分配盤上多對長短管的組合，氣液兩相基本上能實現均勻分布。溢流型氣液分配器的主要特點是尺寸小，單位面積等效分配器個數多，壓降小，適用于高粘度介質，缺點是對安裝水平度的要求較苛刻。后來工業裝置上使用的TECHNIP型、SHELL型分配器都是溢流型分配器，較長短管分配器有較大改進，基本原理一致。在此基礎上，CN200520032630.3公開了一種溢流型分配器——V型開口氣液分布器，CN201220737754.1提到了一種溢流型分配器，并詳細分析了幾種溢流型分配器，《華東理工大學學報》2007年第4期提到華東理工大學一種文丘里氣液分布管也屬于溢流型分配器，《當代化工》2012年第8期提到FRIPP —種噴嘴式分配器也屬于溢流型分配器，這些溢流型結構的氣液分配器基本結構和工作原理都相似，各自都有自己的優點和使用范圍，碎流板和溢流孔等局部結構稍有不同，普遍存在氣液分布不夠均勻，分配器容垢能力較差等問題。
實用新型內容
[0004]為了解決現有技術存在的氣液分布不夠均勻，分配器容垢能力較差的技術問題，本實用新型提供了一種溢流型氣液分配器，該分配器可以降低分配器壓降，提高分配器容垢能力、操作彈性和使用范圍。
[0005]本實用新型提供的溢流型氣液分配器主要包括主體管、中心氣管和碎流板，中心氣管與主體管同軸設置，通過頂板連接在一起，頂板中心開孔，中心氣管從頂板中心開孔穿過伸入主體管內，主體管中部管壁上開有條縫孔，主體管下端連接碎流板。
[0006]作為進一步改進的方案，在條縫孔下方的主體管內設有文丘里喉管。
[0007]所述中心氣管為兩端敞口的圓管，伸入主體管內部。氣體主要通過中心氣管進入主體管，氣體在管內加速，在主體管文丘里喉管處形成劇烈的混合。由于中心氣管直徑較小，不需要增加頂盲板防止液體直接進入中心氣管，敞口可以減小壓降，同時可以保證氣體進中心氣管的速度，強化氣液霧化。
[0008]所述條縫孔開在主體管的中部的管壁上，條縫孔的位置可以保證分配盤上部存在一個液體層，盡量降低加工和安裝導致的不平對分配器的影響，同時條縫可以使液體以薄層狀進入，液面與進液量有關，上下波動，在液體沒有完全淹沒條縫孔時，氣液物流在此位置第一次預混合，液量較大時，條縫孔完全走液體。主體管中下部設置文丘里喉管，氣液物流在文丘里喉管處抽吸混合作用明顯，出文丘里喉管后，由于速度和壓力的變化，液體更容易形成液滴。主體管下端通過連接腿和碎流板連接。
[0009]所述主體管連接腿為四個豎腿，連接腿和主體管為一體結構，是通過在主體管管壁上開槽留下的部分形成連接腿的，連接腿在碎流板四周與碎流板相連。
[0010]所述碎流板為周邊均勻地開有矩形齒縫的圓形平板，齒縫數量和布局根據工藝需要確定，碎流板厚度與主體管下半部分壁厚相等，也可以稍有差別。碎流板的矩形齒縫主要是為了強化氣液混合和均布。
[0011]本實用新型采用了傳統溢流型氣液分配器的結構特點，增加了中心氣管和文丘里喉管，強化氣液混合，下部采用帶矩形齒縫的碎流板，保證了氣液物流的均布，主體管條縫孔提高了分配器的容垢能力，大大降低分配器壓降，使高溫物料與催化劑均勻接觸，降低加氫反應器床層橫截面內的溫差，提高油品質量，延長操作周期。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的溢流型氣液分配器的主視圖的全剖示意圖；
[0013]圖2為圖1中的A-A截面示意圖；
[0014]圖3為圖1中的B-B截面示意圖。
[0015]圖中，1-碎流板，11-矩形齒縫，2-主體管，21-連接腿，22-文丘里喉管，23-條縫孔，3-中心氣管,4-頂板,5-分配盤。

【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0017]如圖1所示，本實用新型的溢流型氣液分配器主要由主體管2、中心氣管3、頂板4、文丘里喉管22和碎流板I構成。
[0018]主體管2為圓管，上端與頂板4連接，下端通過連接腿21與碎流板I連接，頂板4中心開孔，中心氣管3從頂板4中心開孔穿過伸入主體管2內部，中心氣管3兩端敞口，其下端敞口位于文丘里喉管22上方，主體管2、頂板4和中心氣管3之間采用全焊接結構。
[0019]主體管2壁厚2?6mm，主體管中部管壁上開有條縫孔23，條縫孔23沿主體管管壁圓周均勻分布(如圖3所示)，其長度方向與主體管軸向平行，條縫孔23的數量一般為2?4個，寬度一般為2?4毫米，長度一般為30?50毫米，當然，主體管中部管壁上的開孔也可以為其它形狀，如圓孔、方孔等。條形孔23下方的主體管內設有文丘里喉管22，文丘里喉管最小內徑一般為主體管內徑的1/2?3/4。主體管2上下兩部分內徑相同，下半部分外徑小于上半部分外徑I?2mm，在主體管上下兩部分之間形成一個環形凸臺，環形凸臺結構一方面可以使分配器準確定位，另一方面制造安裝十分方便。氣液分配器通過環形凸臺可以直接焊接在分配盤5上，也可以采用其他可拆卸的固定方式，分配盤5上根據工藝需要設有一定數量的氣液分配器，將物料均勻的分配在催化劑床層上。
[0020]主體管下端通過連接腿21和碎流板I連接，如圖2所示，連接腿21為四個豎腿，連接腿21和主體管2為一體結構，是通過在主體管管壁上開槽留下的部分形成連接腿的，連接腿21之間開的槽形成空隙，連接腿21沿主體管圓周均布，連接腿21在碎流板四周與碎流板相焊接。碎流板I為周邊均勻地開有矩形齒縫11的圓形平板，矩形齒縫11的數量和布局可根據工藝需要確定。碎流板I厚度與主體管2下半部分壁厚相等,約2?4mm,也可以稍有差別。碎流板I的矩形齒縫11主要是為了強化氣液混合和均布。
[0021]本實用新型的工作原理:氣液相混合物流從反應器上部下來，正常工作時，液體經主體管條縫孔23進入主體管2，氣體主要從中心氣管3上端敞口進入主體管2，部分從條縫孔23上段進入主體管2，液量較大時，液體淹沒主體管2上所有條縫孔23，這時氣體全部從中心氣管3上端敞口進入。氣體從中心氣管3上端敞口以較高的速度直接進入主體管2，氣液物流在主體管2內部文丘里喉管22處發生沖擊碰撞形成混合物流后，在主體管2下端碰撞碎流板1，混合物流經連接腿21之間的空隙和碎流板I的矩形齒縫11均勻分配到催化劑床層。
【權利要求】
1.一種溢流型氣液分配器，其特征在于:主要包括主體管、中心氣管和碎流板，中心氣管與主體管同軸設置，通過頂板連接在一起，頂板中心開孔，中心氣管從頂板中心開孔穿過伸入主體管內，主體管中部管壁上開有條縫孔，主體管下端連接碎流板。
2.根據權利要求1所述的分配器，其特征在于:在所述條縫孔下方的主體管內設有文丘里喉管。
3.根據權利要求2所述的分配器，其特征在于:所述文丘里喉管最小內徑為主體管內徑的1/2?3/4。
4.根據權利要求1?3任一所述的分配器，其特征在于:所述條縫孔沿主體管管壁圓周均勻分布，其長度方向與主體管軸向平行，條縫孔的數量為2?4個，寬度為2?4毫米，長度為30?50毫米。
5.根據權利要求1?3任一所述的分配器，其特征在于:所述主體管下端通過連接腿和碎流板連接，連接腿為四個豎腿，連接腿和主體管為一體結構，連接腿沿主體管圓周均布，連接腿在碎流板四周與碎流板相焊接。
6.根據權利要求1?3任一所述的分配器，其特征在于:所述碎流板為周邊均勻地開有矩形齒縫的圓形平板。
【文檔編號】C10G49/00GK203944356SQ201420255947
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】陳強, 蔡連波, 趙曉青, 盛維武 申請人:中石化洛陽工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司