一种管式气液分配器的制作方法

文档序号:13250244阅读:151来源:国知局
技术领域本实用新型涉及石油炼制装置领域,具体而言,涉及一种管式气液分配器。

背景技术:
目前,固定床加氢反应器内都采用气液分配盘将气液介质均匀地分配到下方的催化剂床层上。气液分配盘由分配板和设于分配板上的多个气液分配器组成,其中,气液分配器是一个重要构件。在固定床加氢反应器内,气液分配器的气液分配性能直接影响反应物与催化剂接触时间的均匀性,影响催化剂表面被液相润湿的程度。而气液分布不匀会形成偏流和局部短路等现象,最终会影响催化剂床层的温度分布和产品质量。目前加氢技术正向反应器大型化、产品精细化和清洁化的方向发展,同时开发了高级催化剂和催化剂级配技术,因此气液的快速均布的重要性就更加突出。气液分配器的结构有多种形式,根据它对气液的作用方式可分为溢流型、抽吸型和两者的混合型。其中,溢流型气液分配器主要采用主体管式结构,一般结构比较简单,压降小,安装检修方便,制作成本低,在分配盘上可密集布置,增加喷淋点。但是,现有的溢流型分配器的气液介质流出主体管时,容易出现中心汇流以及阻力大的现象,导致气液介质不能均匀地与催化剂接触。

技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种管式气液分配器,气液介质在流出管本体时,能克服气液介质汇流的现象,气液介质能够快速均匀分布。本实用新型的实施例是这样实现的:一种管式气液分配器,包括管本体、碎流板以及多个下连接腿,管本体内设置有空腔,管本体的上端设置有气体流入口和液体流入口,管本体的下端还设置出口,液体流入口、液体流入口以及出口均与空腔相通,下连接腿的上端与管本体的下端连接,碎流板上设置有多个连接部,多个下连接腿的下端一一对应地与多个连接部连接。本实用新型的实施例提供的管式气液分配器的有益效果是:通过采用多个下连接腿一一对应的方式将管本体与碎流板的连接部连接,防止了气液介质从出口流出时在下连接腿上汇流的现象,使得气液介质分散更均匀,确保了气液介质能够均匀地与催化剂接触。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本实用新型实施例提供的管式气液分配器的纵剖面图;图2为图1中的A-A截面示意图;图3为图1中的B-B截面示意图;图4为图1中的C-C截面示意图;图5为本实用新型实施例提供的管式气液分配器的碎流板的结构示意图;图6为图1中的D-D截面示意图。图中标记分别为:管本体100,下连接腿101,空腔102,出口103,气体流入口104,上连接腿105,环形凸台106,顶帽107,凸出部1071,碎流板200,连接部201,齿缝202,溢流管300,液体流入口301,液体流出口302,溢流孔303。具体实施方式目前,固定床加氢反应器内都采用气液分配盘将气液介质均匀地分配到下方的催化剂床层上。气液分配盘由分配板和设于分配板上的多个气液分配器组成,其中,气液分配器是一个重要构件。在固定床加氢反应器内,气液分配器的气液分配性能直接影响反应物与催化剂接触时间的均匀性,影响催化剂表面被液相润湿的程度。而气液分布不匀会形成偏流和局部短路等现象,最终会影响催化剂床层的温度分布和产品质量。目前加氢技术正向反应器大型化、产品精细化和清洁化的方向发展,同时开发了高级催化剂和催化剂级配技术,因此气液的快速均布的重要性就更加突出。气液分配器的结构有多种形式,根据它对气液的作用方式可分为溢流型、抽吸型和两者的混合型。其中,溢流型气液分配器主要采用主体管式结构,一般结构比较简单,压降小,安装检修方便,制作成本低,在分配盘上可密集布置,增加喷淋点。但是,现有的溢流型分配器的气液介质流出主体管时,容易出现中心汇流以及阻力大的现象,导致气液介质不能均匀地与催化剂接触。其主要的原因是主体管通过一个连接腿与碎流板的中心位置连接,导致气液介质在从出口流出时,气液介质围绕着连接腿,导致气液介质在连接腿上汇聚,形成汇流的现象。鉴于此,本实用新型的设计者通过长期的探索和尝试,以及多次的实验和努力,不断的改革创新,设计了一种管式气液分配器,通过多个连接腿的设置,防止出现汇流的现象,使得气液介质分散更均匀,确保了气液介质能够均匀地与催化剂接触。为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。实施例请参阅图1,本实施例提供的管式气液分配器,包括管本体100、碎流板200以及多个下连接腿101。当然,管本体100内设置有空腔102,管本体100的下端还设置有出口103,出口103与空腔102连通。其中,下连接腿101的上端与管本体100的下端连接,碎流板200上设置有与下连接腿101对应的连接部201,下连接腿101的下端一一对应地与连接部201连接。请参阅图4和图5,其中,碎流板200沿径向设置有多个齿缝202,多个齿缝202均匀间隔地沿碎流板200的圆周方向分布。优选地,齿缝202为矩形结构。碎流板200上的齿缝202能够将气液介质分流并碎化,以提高气液的混合、均布的程度。请参阅图1、图4和图5,优选地,在本实施例中,多个连接部201沿碎流板200的圆周方向均匀间隔排布,且连接部201位于碎流板200的周边位置。进一步地,在本实施例中,多个下连接腿101均匀间隔排布,连接部201与位于下连接腿101的正下方,即下连接腿101垂直地与碎流板200连接。优选地,在本实施例中,下连接腿101的数量为四个,节约生产成本,同时确保管本体100与碎流板200之间的稳定连接。相应地,碎流板200上的连接部201数量也为四个。具体地,在本实施例中,管本体100在靠近出口103的位置通过切割出四个缺口,相邻两个缺口之间的部位即为下连接腿101。下连接腿101通过切割形成,易于生产加工,方便安装以及连接,碎流板200可通过焊接方式与下连接腿101连接。请参阅图1和图6,此外,管本体100的上端设置有气体流入口104,气体流入口104与空腔102相连通。具体地,在本实施例中,管式气液分配器还包括多个上连接腿105,上连接腿105的下端与管本体100的上端连接,相邻两个上连接腿105之间形成气体流入口104。优选地,在本实施例中,上连接腿105的数量为两个,两个上连接对相对设置。具体地,在本实施例中,在管本体100的上端的侧壁上直接通过切割形成两个切口,该切口即为气体流入口104,两个气体流入口104之间的侧壁即为上连接腿105。请参阅图1和2,当然,管本体100的中部设置有液体流入口301,液体流入口301与空腔102连通。具体地,在本实施例中,气液分配器包括多层溢流层,多层溢流层沿管本体100从上往下均匀分布,每层溢流层包括多个溢流管300,每个溢流管300的一端伸入到空腔102内,溢流管300伸入到空腔102中的一端设置有液体流出口302,另一端设置有多个槽口,槽口即为液体流入口301。另外,在本实施例中,液体流出口302所在的平面与水平面的夹角α为35度~60度。优选地,液体流出口302所在的平面与水平面的夹角α为45度(如图1所示),能够扩大气液接触混合面积,强化气液混合效果。优选地,在本实施例中,溢流层为两层,每层溢流层包括两个溢流管300,每层溢流层的两个溢流管300相对设置,优选地,每个溢流管300远离管本体100的一端设置有2~4个槽口,更优选地,在本实施中,每个溢流管300远离管本体100的一端设置有3个槽口。一方面,通过溢流管300的设置不仅能够增加了气体和液体接触混合面积,而且通过在溢流管300的端部设置的槽口作为液体流入口301,可以扩大液体在液体流入口301处的流通面积,同时槽口可以避免胶质灰质在端部焦化沉积,提高了溢流管300的容垢能力。另一方面,溢流管300的液体流出口302伸入到管本体100的空腔102内,能够避免液体沿管本体100的内侧壁直接向下流动,进而提高气体与液体的混合程度。请参阅图1和图3,此外,在本实施例中,管本体100的侧壁上设置有溢流孔303,溢流孔303位于上层溢流管300的上方。优选地,溢流孔303与最上层的溢流层中的两个溢流管300呈90度交叉布局。此外,溢流孔303的孔径与管本体100的内径一致,当然,溢流管300的孔径也可以根据实际情况选择。请参阅图1,此外,在上述设计结构的基础上,在本实施例中,管式气液分配器还包括顶帽107,顶帽107与每个上连接腿105的上端连接。优选地,顶帽107沿远离管本体100的方向设置有凸出部1071。通过顶帽107的设置,使得气体在流入到气体流入口104的过程中具有一个折流的效果,有效地减缓气体的流动速率,使得气体能够缓慢均匀地进入到空腔102中,提高气体与液体的混合均匀性,避免了管本体100上端的气体直接从气液流入口进入到空腔102中,降低气液混合的均匀性。请参阅图1,另外,管本体100包括上部分和下部分,上部分的外径大于下部分的外径,这样,管本体100的中部形成上粗下细的环形凸台106。安装时,管本体100穿过位于加氢反应器分配盘上的通孔,并通过环形凸台106卡接在通孔上。由于管式气液分配器相对于水平面的垂直度要求特别精确,管式气液分配器和加氢反应器的分配盘的连接必须保证牢固且垂直,因为分配盘处于水平状态,所以在管本体100的中部设置上粗下细的环形凸台106,能使管式气液分配器精确地垂直固定在分配盘上。以下对本实施例的管式气液分配器的工作过程进行说明。使用时,将本实施例的管式气液分配器安装在分配盘上,气体从管本体100的上端的气体流入口104进入到空腔102中,液体则从液体流入口301即溢流管300的端部的槽口位置进入到空腔102中。气体和液体在空腔102中强烈地混合均匀形成气液介质,然后气液介质在管本体100的下端的出口103流出,通过碎流板200的再分配,从碎流板200周边的齿缝202中均匀分配到催化剂床层上。在上述过程中,由于管本体100通过四个连接腿分别与碎流板200上的位于周缘处的四个连接部201连接,相对现有的管式分配器,本实施例的管式气液分配器将下连接腿101与碎流板200的连接位置设计在碎流板200的周缘处,进而有效地避免了气液介质从管本体100的出口103流出时在连接腿上出现的汇流现象,同时,降低了气液介质流出时的阻力,进而加强了气液介质的均匀性,提高了分配效率,并通过多个下连接腿101来确保碎流板200与管本体100之间的连接稳定性。综上所述,本实施例提供的管式气液分配器,通过多个下连接腿101将管本体100与碎流板200连接,改善了现有的碎流板200与管本体100的连接形式,进而避免了气液介质流出时易出现的汇流现象,提高了气液介质的均匀分布的程度,降低了气液介质的流动阻力;再通过顶帽107的设置,避免气体呈直线地进入到管本体100的空腔102中,进而提高气体的流动行程,使得气体能够缓慢匀速地流入到空腔102中,加强气液混合的程度。在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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