重分布式轴向流反应器床层支撑结构及轴向流反应器的制作方法

本实用新型涉及石油及化工设备领域，更具体地，涉及一种重分布式轴向流反应器床层支撑结构及轴向流反应器。

背景技术：

对于反应器的催化剂、干燥剂或吸附剂床层支撑结构，一般分为两种，即平面支撑格栅和圆筒形支撑格栅。这两种支撑结构分别对应着轴向流反应器和径向流反应器。平面格栅支撑结构，如图1所示，一般用于轴向流固定床反应器。该类反应器催化剂床层呈水平的饼状布置，流体沿轴向流经床层。平面支撑格栅一般由V型丝网、支撑杆和边框构成。对于某些对流速控制、流体分布均匀度要求较高的反应器，往往需要在V型丝网的下方安装一层分布板。该分布板上开设有开孔，起到了重分布的效果。如图2所示。

但是这种平板式分布板带来的两个问题，1)由于开孔间距的限制，分布板上的开孔率(开孔流通面积与总截面积的比值)较低，介质流经分布板的压力降较大。2)分布板开孔出口处的流速较快，对V型丝网的冲刷作用明显，导致丝网的冲刷腐蚀，容易在长时间使用断裂。

因此有必要研发一种能够对入口流体起到重分布作用，同时减轻入口流体对V型丝网的冲击的重分布式轴向流反应器床层支撑结构及轴向流反应器。

技术实现要素：

本实用新型提供一种重分布式轴向流反应器床层支撑结构及轴向流反应器，重分布式轴向流反应器床层支撑结构能够作为立式反应器、立式干燥器和立式净化器的颗粒物床层支撑结构，该重分布式轴向流反应器床层支撑结构能够对入口流体起到重分布的效果，并且能够增大分布板的入口流通面积，减轻入口流体对V型丝网的冲击。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面提供了一种重分布式轴向流反应器床层支撑结构，包括：

支架，所述支架包括边框及两端连接在所述边框上的支撑杆；

V型丝网，所述V型丝网设置在所述支撑杆上方；

分布板，所述分布板连接于所述支撑杆，设置在所述支撑杆下方，所述分布板上均匀开设有圆孔，所述分布板的截面为波浪形。

优选地，分布板包括多块拼接板，每块所述拼接板上均匀开设有圆孔，所述多块拼接板能够相互拼接使所述分布板的截面为波浪形。

优选地，所述拼接板为V字拼接板，每块所述V字拼接板的截面为V字形，所述V字形的夹角为45°-110°。

优选地，所述拼接板为圆弧拼接板，每块所述圆弧拼接板的截面为圆弧形，所述圆弧形的包角为90°-180°。

优选地，所述圆孔在所述分布板上呈三角形或方形分布。

优选地，所述分布板焊接于所述支撑杆。

优选地，所述V型丝网的尖角焊接在所述支撑杆上。

优选地，还包括紧固件，所述紧固件能够通过套设相邻两个重分布式轴向流反应器床层支撑结构的所述边框使多个重分布式轴向流反应器床层支撑结构相互连接。

根据本实用新的另一方面提供了一种轴向流反应器，包括，重分布式轴向流反应器床层支撑结构。

优选地，还包括：

壳体，所述重分布式轴向流反应器床层支撑结构设置在所述壳体内；

进口管，所述进口管设置在所述壳体的底部；

出口管，所述出口管设置在所述壳体顶部；

进口分布器，所述进口分布器设置在所述壳体内部，连通于所述进口管；

压紧格栅，所述压紧格栅设置在所述壳体内，位于所述重分布式轴向流反应器床层支撑结构上方；

颗粒物床层，所述颗粒物床层设置在所述重分布式轴向流反应器床层支撑结构与所述压紧格栅之间。

优选地，所述重分布式轴向流反应器床层支撑结构包括第一支撑圈及第二支撑圈，所述第一支撑圈设置在所述壳体内部，位于所述壳体中上部，所述第二支撑圈设置在所述壳体内部，位于所述壳体中下部，所述压紧格栅通过所述第一支撑圈设置在所述壳体内，所述重分布式轴向流反应器床层支撑结构通过所述第二支撑圈设置在所述壳体内。

本实用新型的有益效果在于：通过截面为波浪形设置的分布板能够对入口流体起到重分布的效果，使流速沿整个截面分布的更为均匀，并且能够增大分布板的入口流通面积，使支撑格栅的压降变小；可以减轻入口流体对V型丝网的冲击，提V型丝网的使用寿命。

本实用新型的系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本实用新型的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了现有技术的反应器床层平面格栅支撑结构。

图2示出了现有技术中带分布板的反应器床层格栅支撑结构。

图3示出了根据本实用新型一个实施例的重分布式轴向流反应器床层支撑结构示意图。

图4示出了根据本实用新型一个实施例的重分布式轴向流反应器床层支撑结构沿A-A剖面的剖视图。

图5示出了根据本实用新型一个实施例的多个重分布式轴向流反应器床层支撑连接示意图。

图6示出了根据本实用新型一个实施例的轴向流反应器示意图。

图7示出了根据本实用新型一个实施例的轴向流反应器沿B-B剖面的俯视图。

图8示出了根据本实用新型另一个实施例的重分布式轴向流反应器床层支撑结构示意图。

图9示出了根据本实用新型另一个实施例的重分布式轴向流反应器床层支撑结构沿C-C剖面的剖视图。

附图标记说明：

1、重分布式轴向流反应器床层支撑结构；2、压紧格栅；3、颗粒物床层；4、壳体；5、出口管；6、进口管；7、进口分布器；8、V型丝网；9、边框；10、支撑杆；11、分布板；12、V字拼接板；13、圆弧拼接板；14、圆孔；15、支撑梁；16、第二支撑圈；17、紧固件；18、现有技术分布板。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本实用新型的重分布式轴向流反应器床层支撑结构，包括：

支架，支架包括边框及两端连接在边框上的支撑杆；

V型丝网，V型丝网设置在支撑杆上方；

分布板，分布板连接于支撑杆，设置在支撑杆下方，分布板上均匀开设有圆孔，分布板的截面为波浪形。

具体地，通过截面为波浪形设置的分布板能够对入口流体起到重分布的效果，使流速沿整个截面分布的更为均匀，并且能够增大分布板的入口流通面积，使支撑格栅的压降变小；可以减轻入口流体对V型丝网的冲击，提V型丝网的使用寿命。

更优选地，V型丝网的平面一侧朝向反应器床层，防止划伤颗粒物；反应器床层可以为催化剂床层、干燥剂床层和吸附剂床层中的一种。

分布板上均匀开设有圆孔，分布板的截面为波浪形，能够对入口流体起到重分布的效果，使流速沿整个截面分布的更为均匀。在同样的开孔布置条件下，由于表面积增加，分布板上圆孔的总截面积成倍增加，从而能够增大分布板的入口流通面积，使支撑结构的压降变小；可以减轻入口流体对V型丝网的冲击，减轻冲刷所产生的腐蚀和断裂倾向，从而提高V型丝网的使用寿命。

作为优选方案，分布板包括多块拼接板，每块拼接板上均匀开设有圆孔，多块拼接板能够相互拼接使分布板的截面为波浪形。

具体地，多块拼接板拼接使分布板的截面为波浪形，可以增大分布板的抗弯模量，从而提高重分布式轴向流反应器床层支撑结构的承载能力

作为优选方案，拼接板为V字拼接板，每块V字拼接板的截面为V字形，V字形的夹角为45°-110°。

作为优选方案，拼接板为圆弧拼接板，每块圆弧拼接板的截面为圆弧形，圆弧形的包角为90°-180°。

作为优选方案，圆孔在分布板上呈三角形或方形分布。

作为优选方案，分布板焊接于支撑杆。

具体地，V字拼接板或圆弧拼接板的分布板焊接到支撑杆上，分布板周边与边框焊接，成为一个整体性的平面支撑结构。而在现有技术中，分布板与V型丝网是分离的、非整体性结构，不能起到联合承载的作用。因此本实用新型中的方案可以明显增大分布板的抗弯模量，从而提高重分布式轴向流反应器床层支撑结构的承载能力。在同等反应器床层装载重量条件下分布板的竖向挠度可以降低，支撑的平整度可以得到提高，并且可以减少支撑梁的数量和重量。

作为优选方案，V型丝网的尖角焊接在支撑杆上。

更优选地，支撑杆两端焊接在边框上，采用焊接的方式使重分布式轴向流反应器床层支撑结构的整体性得到提高，进而承受重量载荷的能力得到提高

作为优选方案，还包括紧固件，紧固件能够通过套设相邻两个重分布式轴向流反应器床层支撑结构的边框使多个重分布式轴向流反应器床层支撑结构相互连接。

根据本实用新型的一种轴向流反应器，包括，重分布式轴向流反应器床层支撑结构。

作为优选方案，还包括：

壳体，重分布式轴向流反应器床层支撑结构设置在壳体内；

进口管，进口管设置在壳体的底部；

出口管，出口管设置在壳体顶部；

进口分布器，进口分布器设置在壳体内部，连通于进口管；

压紧格栅，压紧格栅设置在壳体内，位于重分布式轴向流反应器床层支撑结构上方；

颗粒物床层，颗粒物床层设置在重分布式轴向流反应器床层支撑结构与压紧格栅之间。

作为优选方案，包括第一支撑圈及第二支撑圈，第一支撑圈设置在壳体内部，位于壳体中上部，第二支撑圈设置在壳体内部，位于壳体中下部，压紧格栅通过第一支撑圈设置在壳体内，重分布式轴向流反应器床层支撑结构通过第二支撑圈设置在壳体内。

具体地，为了便于将重分布式轴向流反应器床层支撑结构及压紧格栅安装在壳体内部，壳体内壁上设置有沿该壳体的圆周方向延伸的第一支撑圈及第二支撑圈，压紧格栅支撑在位于上方的第一支撑圈上，重分布式轴向流反应器床层支撑结构支撑在位于下方的一个第二支撑圈上。在支撑结构由多个重分布式轴向流反应器床层支撑结构拼装而成的情况下，可以将边框通过紧固件连接于第二支撑圈。

实施例1

图3示出了根据本实用新型一个实施例的重分布式轴向流反应器床层支撑结构示意图。图4示出了根据本实用新型一个实施例的重分布式轴向流反应器床层支撑结构沿A-A剖面的剖视图。图5示出了根据本实用新型一个实施例的多个重分布式轴向流反应器床层支撑连接示意图。图6示出了根据本实用新型一个实施例的轴向流反应器示意图。图7示出了根据本实用新型一个实施例的轴向流反应器沿B-B剖面的俯视图。

如图3-7所示，其中箭头方向表示反应流体的流动方向，根据该轴向流反应器，包括，重分布式轴向流反应器床层支撑结构1。

其中，重分布式轴向流反应器床层支撑结构1，包括：支架，支架包括边框9及两端连接在边框上的支撑杆10；V型丝网8，V型丝网8设置在支撑杆10上方；分布板11，分布板11连接于支撑杆10，设置在支撑杆10下方，分布板11上均匀开设有圆孔14，分布板11的截面为波浪形。

其中，分布板包括多块拼接板，每块拼接板上均匀开设有圆孔14，多块拼接板能够相互拼接使分布板的截面为波浪形。

其中，拼接板为V字拼接板12，每块V字拼接板12的截面为V字形，V字形的夹角为90°。

其中，圆孔14在分布板上呈三角形分布。

其中，分布板11焊接于支撑杆10。

其中，V型丝网8的尖角焊接在支撑杆10上。

其中，还包括紧固件17，紧固件17能够通过套设相邻两个重分布式轴向流反应器床层支撑结构1的边框9使多个重分布式轴向流反应器床层支撑结构1相互连接。

更优选地，还包括支撑梁15，当多个重分布式轴向流反应器床层支撑结构1相互连接时在拼接处底部设置支撑梁15，使多个重分布式轴向流反应器床层支撑结构1的连接更为稳固。

其中，还包括：壳体4，重分布式轴向流反应器床层支撑结构1设置在壳体4内；进口管6，进口管6设置在壳体4的底部；出口管5，出口管5设置在壳体4顶部；进口分布器7，进口分布器7设置在壳体4内部，连通于进口管6；压紧格栅2，压紧格栅2设置在壳体4内，位于重分布式轴向流反应器床层支撑结构1上方；颗粒物床层3，颗粒物床层3设置在重分布式轴向流反应器床层支撑结构1与压紧格栅2之间。

其中，包括第一支撑圈(未示出)及第二支撑圈16，第一支撑圈设置在壳体4内部，位于壳体4中上部，第二支撑圈16设置在壳体4内部，位于壳体4中下部，压紧格栅2通过第一支撑圈设置在壳体4内，重分布式轴向流反应器床层支撑结构1通过第二支撑圈16设置在壳体4内。

根据本实施例的轴向流反应器能够增大分布板11的入口流通面积，分布板11能够对入口流体起到重分布的效果，使流速沿整个截面分布的更为均匀。相对于平面形的分布板而言，本实施例中的分布板11的横截面呈V型波浪形，在同样的开孔布置条件下，可开孔的面积成倍增加，圆孔14的总截面积成倍增加，这样能够明显增大分布板11的入口流通面积。流通面积增加后，流体通过分布板11的流速降低，使支撑结构的压降变小，节省了能量。

在流经波浪形分布板11之后，反应流体的流向改变，可以减轻对V型丝网8的冲击，减轻冲刷所产生的腐蚀和断裂倾向，从而提高V型丝网8的使用寿命。在很多情况下，反应器V型丝网8的断裂是由于流体的冲击而引起的。由于分布板11上的开孔面积增加，流体通过分布板11的流速降低，也会减轻对V型丝网8的冲蚀。

实施例2

图8示出了根据本实用新型另一个实施例的重分布式轴向流反应器床层支撑结构示意图。图9示出了根据本实用新型另一个实施例的重分布式轴向流反应器床层支撑结构沿C-C剖面的剖视图。

如图8-9所示，其中箭头方向表示反应流体的流动方向，该重分布式轴向流反应器床层支撑结构，包括：支架，支架包括边框9及两端连接在边框上的支撑杆10；V型丝网8，V型丝网8设置在支撑杆10上方；分布板11，分布板11连接于支撑杆10，设置在支撑杆10下方，分布板11上均匀开设有圆孔14，分布板11的截面为波浪形。

其中，分布板11包括多块拼接板，每块拼接板上均匀开设有圆孔14，多块拼接板能够相互拼接使分布板11的截面为波浪形。

其中，拼接板为圆弧拼接板13，每块圆弧拼接板13的截面为圆弧形，圆弧形的包角为180°。

其中，圆孔14在分布板上呈三角形分布。

其中，分布板11焊接于支撑杆10。

其中，V型丝网8的尖角焊接在支撑杆10上。

相对于传统的支撑结构，本实施例的重分布式轴向流反应器床层支撑结构的承载能力更强。在现有技术中，现有技术分布板18与V型丝网是分离的、非整体性结构，不能起到联合承载的作用。在本实施例中，分布板11焊接到V型丝网8的支撑杆10上，周边与边框9焊接，成为一个整体性的平面支撑结构，因此承受竖向重量载荷的能力得到提高。并且，本实施例中分布板11的横截面呈圆弧波浪形，因此可以有效增大重分布式轴向流反应器床层支撑结构的抗弯模量，从而提高重分布式轴向流反应器床层支撑结构的承载能力。在同等反应器床层装载重量前提下，本实施例中重分布式轴向流反应器床层支撑结构的竖向挠度可以降低，支撑的平整度得到提高，并且可以减少下方支撑梁的数量和重量。同样，本实施例中的重分布式轴向流反应器床层支撑结构由于截面自身的抗弯模量增加，可以减小格栅分块的数目。

本实用新型尤其适用于对流体分布均匀性要求较高、处理量大、压力降要求严格的反应或吸附、干燥、净化设备。

本领域技术人员应理解，上面对本实用新型的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本实用新型的实施例的有益效果，并不意在将本实用新型的实施例限制于所给出的任何示例。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。