一种具有堆焊衬里结构的反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及用于石油炼制与化工、煤化工、化肥工业、及其它各种化工装备中的各种高温高压反应器技术领域，特别涉及通过催化剂进行反应的加氢反应器或脱硫反应器技术领域中的一种具有堆焊衬里结构的反应器。
【背景技术】
[0002]化工反应器的基本结构一般包括有筒体、设置于筒体两端的封头、进出物料开口、人员检测的开口及支承结构，筒体由钢板或锻件制成。一般地，炼油氢反应器、脱硫反应器和石油化工反应器或煤化工反应器都需要通过催化剂保证反应的顺利进行，为了保证反应的均匀性，反应器大多以立式安装为主，多种情况下需要在化学反应器内壁上设置衬里层。
[0003]首先，为了防止化学反应器内的介质或杂质对壳体造成腐蚀，也需要在化学反应器内壁上设置耐蚀衬里层。
[0004]其次，如果化学反应器进出口或者其内部存在激烈的气流，为了防止气流对壳体造成冲刷磨损，也需要在化学反应器内壁上设置耐磨衬里层。传统技术是在反应器内壁铺设龟甲网，龟甲网被焊接在内壁上，龟甲网的网孔上再填充耐磨隔热衬里。
[0005]此外，化学反应器内因为化学反应产生大量的热量，或者化学反应器内为了引起和维持化学反应需要通过燃料的燃烧而产生大量的热量，或者化学反应器内为了引起和维持化学反应需要引进高温介质而含有大量的热量，为了避免反应器壳体直接受到高温作用而损伤，化学反应器内壁上的衬里层可以起到一定的缓冲热冲击的作用。
[0006]有时，化学反应器内壁上的衬里层需同时具备上述两种或三种功能，但是有时存在矛盾。随着原油资源的枯竭及其劣质化，石油化工装置的耐腐蚀要求越来越严峻，随着石油化工装置的规模化发展，较厚的非金属衬里不具备防腐蚀性能，也不利于规模化对大反应空间的需求，随着深加工的发展，高温工况越来越突出，上述衬里效果与壳体强度安全的矛盾加剧，以衬里材料性能和衬里施工质量为主的技术对策需要满足新的要求。因此，需要根据具体反应器的介质工况，精心设计堆焊衬里结构和施工工艺，以便取得最佳的衬里效果Ο
【发明内容】
[0007]本申请的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够同时兼顾衬里效果与壳体强度安全，衬里韧性高而抵抗开裂能力强、塑性高而变形功能好，且能够随壳体热胀冷缩整体协调变形而不会开裂，同时结构简单的堆焊衬里结构的反应器。
[0008]本申请的目的通过以下技术方案实现:
提供了一种具有堆焊衬里结构的反应器，其包括筒体，所述筒体的内壁设置有堆焊衬里，所述堆焊衬里的焊道沿所述筒体的轴向方向布置，所述焊道为螺旋线形焊道、圆环串联形焊道或直线形组合焊道中的任一种或者任几种的组合焊道。
[0009]优选的，所述筒体的两端设置有封头，所述筒体设置有物料开口、检测开口以及支承裙座。
[0010]优选的，所述螺旋线形焊道沿所述筒体的轴向连续分布，且螺旋线形焊道的边缘之间相互搭接。
[0011]优选的，所述圆环串联形焊道在所述筒体的轴向方向间断分布，且相邻的圆环焊道之间的边缘相互搭接设置。
[0012]优选的，所述直线形组合焊道沿所述筒体的内圆周方向分布设置，且相邻的直线形焊道之间的边缘相互搭接。
[0013]优选的，所述边缘的宽度设为一固定值。
[0014]优选的，所述堆焊衬里的焊材均为同一种材质，且所述堆焊衬里为单层堆焊结构。
[0015]优选的，所述堆焊衬里的焊材为不同的材质，且所述堆焊衬里为单层堆焊结构。
[0016]优选的，所述堆焊衬里的焊材均为同一种材质，且所述堆焊衬里为包括至少两层的复合堆焊结构，所述复合堆焊结构的每层衬里的焊道边缘相互错开。
[0017]优选的，所述堆焊衬里的焊材为不同材质，且所述堆焊衬里为包括至少两层的复合堆焊结构，所述复合堆焊结构的每层衬里的焊道边缘相互错开。
[0018]优选的，复合堆焊结构包括三层衬里，紧贴所述筒体的第一层衬里为顺时针的螺旋线形焊道，第二层衬里为逆时针的螺旋线形焊道，第三层衬里为圆环串联形焊道。
[0019]本申请的有益效果:
本申请的一种具有堆焊衬里结构的反应器，其包括筒体和支承座，所述筒体的内壁设置有堆焊衬里，所述堆焊衬里的焊道沿所述筒体的轴向方向布置，所述焊道为螺旋线形焊道、圆环串联形焊道或直线形组合焊道中的一种或者其结合。与现有技术相比，本申请的堆焊衬里结构的耐磨性能强，并且此衬里结构承受流体高速冲刷能力强，耐高温高压介质腐蚀的功能好，而且此结构的堆焊衬里柔性变形功能好，随筒体热胀冷缩整体协调变形而不会开裂；同时还具有结构简单、减少加工过程中的控制元素、提高精度和操作效率、延长反应器寿命的效果，所以能够满足各种更高要求的在筒体内部的高温反应、换热等化工工艺过程。
【附图说明】
[0020]利用附图对本申请作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本申请的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0021]图1是本申请一种具有堆焊衬里结构的反应器的结构示意图。
[0022]图2是本申请一种具有堆焊衬里结构的反应器的第一种堆焊衬里的结构示意图。
[0023]图3是本申请一种具有堆焊衬里结构的反应器的第二种堆焊衬里的结构示意图。
[0024]图4是本申请一种具有堆焊衬里结构的反应器的第三种堆焊衬里的结构示意图。
[0025]图5是本申请一种具有堆焊衬里结构的反应器的第四种堆焊衬里的结构示意图。
[0026]图6是本申请一种具有堆焊衬里结构的反应器的第五种堆焊衬里的结构示意图。
[0027]图7是本申请一种具有堆焊衬里结构的反应器的第六种堆焊衬里的结构示意图。
[0028]在图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7中包括有:
1一一筒体； 2堆焊衬里、20 焊道、21 螺旋线形焊道、22 圆环串联形焊道、23 直线形组合焊道、24—一相互错开的焊道搭接边缘；
3——封头、4——物料开口、5——支承裙座；
6--第一层衬里；
7一一第二层衬里；
A 螺旋线形焊道的起弧点；
B一一螺旋线形焊道的收弧点；
C一一直线形组合焊道的起点；
D一一直线形组合焊道的终点；
E—一合适的焊道搭接的边缘；
F一一搭接不够的焊道搭接的边缘；
G一一过渡搭接的焊道搭接的边缘；
W一一焊道的宽度；
S一一焊道搭接的宽度。
【具体实施方式】
[0029]结合以下实施例对本申请作进一步详细描述。
[0030]实施例1
本申请的一种具有堆焊衬里结构的反应器的【具体实施方式】之一，参考现有技术中的图
1、图2、图3和图4所示，包括现有技术中的筒体1，筒体1的两端设置有封头3，筒体1设置有物料开口4、检测开口以及支承裙座5。本申请的创新点在于:筒体1的内壁设置有堆焊衬里2，堆焊衬里2的焊道20沿筒体1的轴向方向布置，焊道20为螺旋线形焊道21、圆环串联形焊道22或直线形组合焊道23中的任一种或者任几种的组合焊道。与现有技术相比，本申请的堆焊衬里2结构的耐磨性能强，并且此衬里结构承受流体高速冲刷能力强，耐高温高压介质腐蚀的功能好，而且此结构的堆焊衬里2柔性变形功能好，随筒体1热胀冷缩整体协调变形而不会开裂；同时还具有结构简单、减少加工过程中的控制元素、提高精度和操作效率、延长反应器寿命的效果，所以能够满足各种更高要求的在筒体1内部的高温反应、换热等化工工艺过程。
[0031]具体的，如图2所示，螺旋线形焊道21沿筒体1的轴向连续分布，且螺旋线形焊道21的边缘之间相互搭接设置。螺旋线形焊道21可以减少衬里的起弧点A和收弧点B，提高堆焊层表面的整洁性，也进一步提高堆焊效率。在堆焊前，先根据工艺评定的参数进行试验，参照图6所示，测量焊道的焊缝宽度W，调整焊道之间搭接宽度S的范围，并据此结合通体结