CN205109598U - 一种气液分配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气液分配器。本实用新型设置有泡罩、中心管、固定拉杆、泡罩支撑件、卡板、带有碎流孔的碎流板；泡罩的底部向内弯折，形成内折边；泡罩下部设有未开到底的泡罩条缝；泡罩支撑件由一个圆环板和沿圆环板的外边缘均匀设置的支腿组成；碎流板上所设的碎流孔，由中心圆孔、环向开孔和径向开孔组成。本实用新型主要用于石油炼制与化工行业中的固定床加氢反应器。与塔盘板组装成气液分配盘后，可将气液介质均匀地分配到固定床加氢反应器内的催化剂床层上，使之与催化剂充分接触，以降低催化剂床层横截面内的温差。由于对泡罩进行了结构改进，从而提高泡罩的运行周期和使用可靠性，充分保证一个操作周期内的油品质量，降低生产成本。

Description

一种气液分配器

技术领域

本实用新型涉及气液分配技术领域，尤其是涉及一种石油炼制与化工行业中固定床加氢反应器所用的气液分配器。

背景技术

目前，固定床加氢反应器广泛使用气液分配盘，将气液介质均匀地分配到下方的催化剂床层上。气液分配盘由塔盘板和设于塔盘板上的多个气液分配器组成，其中的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，影响催化剂内外表面被液相润湿的程度。而气液分布不匀会形成偏流和短路等现象，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和产品精细化的方向发展，因此气液介质分布的重要性就更加突出。

气液分配器的评价指标主要有压降、分配性能和操作弹性。其中分配性能从液相喷洒面积和液相沿径向分配的峰值两方面来评价。液相喷洒面积越大、沿径向分配的峰值越小，说明分配性能越好。现有的气液分配器按液相进入气液分配器的方式，可分为三类：溢流型、抽吸型和二者混合型。

美国专利US3524731提到的长短管气液分配器就属于溢流型分配器；从局部看，气液分配不均匀，但通过整个气液分配盘上多对长短管的组合，气液两相基本上能实现均匀分布。溢流型气液分配器的主要特点是压降小，适用于高粘度介质，缺点是对安装水平度的要求较苛刻；通常用于小直径反应器内，或用于分配高粘度介质的场合。

抽吸型气液分配器可以解决上述溢流型气液分配器存在的问题，主要采用圆形或者方形泡罩结构，利用气体在条缝的动能抽吸液体进入中心管，由于存在强烈的气液抽吸作用，所以对安装水平度没有溢流型气液分配器那么严格。

例如美国联合油公司的专利US5158714所述的一种气液分配器是全球使用最多的一种气液分配器，属于典型的圆泡罩型气液分配器，采用拉杆连接结构。

例如中国专利CN2355786Y所述的一种气液分配器，取消了联合油型气液分配器的连杆结构，由圆泡罩、中心管、破碎板等组成，主要采用了卡环连接结构。

例如中国专利CN201493097U所述的螺旋槽气液分配器就是典型的圆泡罩型气液分配器，这种气液分配器主要包括同轴设置的泡罩、中心管和固定拉杆，还有卡板、碎流板等部件，主体结构基本沿用传统的抽吸碎流型结构，用固定拉杆和卡板固定于塔盘板上。

上述三种圆泡罩型气液分配器有共同的结构就是带有条缝的圆泡罩，而且条缝开到边缘。泡罩是由金属板在加热环境下冲压而成，由于以上结构特点，在制造或者运行过程中，应力集中，极易发生泡罩开裂，或者泡罩变形，导致这种气液分配器失效，反应器内部存在气液分布不均的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气液分配器，以解决现有的抽吸型气液分配器所存在的气液分布不均的问题。

本实用新型提供的气液分配器，同轴设置有泡罩、中心管和固定拉杆；中心管的上方设有泡罩支撑件，下部设有凸台，底部设有卡板，泡罩的顶盖支撑于泡罩支撑件上，下部设有泡罩条缝，卡板嵌设于中心管底端的卡口内，其下部设有带有碎流孔的碎流板，固定拉杆的底部与卡板相连，顶部穿过泡罩顶盖所设的中心孔，并设有紧固件；

所述泡罩的底部向内弯折，形成内折边；

所述内折边的轴向厚度为5～10mm，内折边的内倾斜角度为5°～15°；

所述泡罩条缝的底部距离内折边的上沿距离为为2～5mm。

泡罩底端采用内折边结构，可以减小冲击形成泡罩过程中应力，避免内应力集中导致加工或者运行中的泡罩开裂。

本实用新型泡罩泡罩未开到底，底端为一体结构，可以提高泡罩强度，充分保证泡罩在运行中不会发生变形。

进一步的，所述泡罩条缝为直条形或螺旋形。

进一步的，所述泡罩条缝的数量为4～12个，沿泡罩的周向均匀分布。

进一步的，所述泡罩条缝采用圆弧倒角。

进一步的，所述泡罩支撑件由一个圆环板和沿圆环板的外边缘均匀设置的支腿组成，支腿的下部与中心管的上部相连，固定拉杆从圆环板的中心孔穿过。

进一步的，所述泡罩支撑件上的支腿由水平段和垂直段组成；所述圆环板的上表面以及支腿水平段的上表面，处于同一个水平面上。

进一步的，泡罩支撑件上的支腿设置3条，沿所述圆环板均匀分布。

这种结构有利于保证泡罩的水平度及其工作时的稳定性，并且有利于保证泡罩与中心管之间形成均匀的环形空间。采用这种结构，气液分配器比较牢固稳定，能够抵抗气液冲击碎流所引起的较大的振动。

进一步的，所述碎流板上所设的碎流孔，由中心圆孔、环向开孔和径向开孔组成，中心圆孔设于碎流板的中心，环向开孔围绕中心圆孔、设于与卡板的方位相对应的位置，径向开孔沿碎流板的外边缘设置。

进一步的，所述环向开孔为2个以上，径向开孔为沿碎流板的外边缘均匀分布的多个。

本实用新型的碎流板，能够使液相在多个方向分流，分配性能好，可以有效地消除中心汇流和液相中心盲区对液相分布的不利影响。其中，碎流板上的液相可以由中心圆孔流下，消除了液相中心盲区对液相分布的影响。环向开孔可以减少碎流板上冲向卡板的液相，从而减少向卡板方位的过量偏流。径向开孔可以起到扩散液相分布范围、进一步强化碎流雾化效果的作用。

进一步的，所述紧固件为螺母。

本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型的结构特点适用于所有现有泡罩型气液分配器，应用面广，可靠性高，不增加制造成本。

本实用新型主要用于石油炼制与化工行业中的固定床加氢反应器。与塔盘板组装成气液分配盘后，可将气液介质均匀地分配到固定床加氢反应器内的催化剂床层上，使之与催化剂充分接触，以降低催化剂床层横截面内的温差。由于对泡罩进行了结构改进，从而提高泡罩的运行周期和使用可靠性，充分保证一个操作周期内的油品质量，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1是本实用新型实施例提供的气液分配器的结构示意图。

图2是图1所示的气液分配器中泡罩支撑件的俯视图。

图3是图1所示的气液分配器中碎流板的俯视图。

图4是图1所示的气液分配器中条缝的侧视图。

附图标记：

1-卡板；2-中心管；

21-凸台；22-卡口；

3-固定拉杆；4-泡罩；

41-泡罩条缝；42-内折边；

5-紧固件；6-泡罩支撑件；

61-圆环板；62-支腿；

7-碎流板；71-环向开孔；

72-径向开孔；73-中心圆孔；

8-环形空间；9-塔盘板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1是本实用新型实施例提供的气液分配器的结构示意图；图2是图1所示的气液分配器中泡罩支撑件的俯视图；图3是图1所示的气液分配器中碎流板的俯视图；图4是图1所示的气液分配器中条缝的侧视图。

本实施例以LYHC型气液分配器为原型进行说明，基本结构和功能不变。

参见图1至图2，本实用新型的气液分配器，同轴设置有泡罩4、中心管2和固定拉杆3。泡罩4为圆泡罩，与中心管2之间形成均匀的环形空间8(即环形空间8各处的径向宽度相等)。中心管2的上方设有泡罩支撑件6，下部设有凸台21，底部设有卡板1。泡罩4的顶盖支撑于泡罩支撑件6上，下部设有泡罩条缝41。卡板1嵌入设于中心管2底端的卡口22内，其下部设有带有碎流孔的碎流板7。碎流板7水平设置，焊接固定于卡板1上。固定拉杆3的底部与卡板1相连(一般是焊接连接)，顶部穿过泡罩4顶盖所设的中心孔，并设有紧固件5。固定拉杆3与卡板1的中心线保持重合，紧固件5通常是采用螺母。

参见图1和图2，本实用新型的气液分配器，泡罩支撑件6由一个圆环板61和沿圆环板61的外边缘均匀设置的支腿62组成。支腿62设置多条，其下部与中心管2的上部相连(一般采用焊接)。固定拉杆3由圆环板61的中心孔穿过。图1、图2所示的支腿62，由水平段和垂直段组成；圆环板61的上表面以及支腿62水平段的上表面，应处于同一个水平面上。

本实用新型的优选方案是，泡罩支撑件6上的支腿62设置3条，如图2所示。这种结构有利于保证泡罩4的水平度及其工作时的稳定性，并且有利于保证泡罩4与中心管2之间形成均匀的环形空间8。采用这种结构，气液分配器比较牢固稳定，能够抵抗气液冲击碎流所引起的较大的振动。

参见图3以及图1，本实用新型碎流板7上所设的碎流孔，由中心圆孔73、环向开孔71和径向开孔72组成。中心圆孔73设于碎流板7的中心，设置1个。环向开孔71围绕中心圆孔73、设于与卡板1的方位相对应的位置；可以设置2个(如图3所示)或更多个。径向开孔72沿碎流板7的外边缘设置，可以设置多个，均匀分布。

泡罩4下部所设的泡罩条缝41一般为直条形(如图4所示)或螺旋形(图略)，数量一般为4至12个。泡罩条缝41可以为圆弧倒角，以降低剪切条缝时的边缘应力，避免加工时的破裂。泡罩4的底部设置向内弯折的内折边42，泡罩条缝41未开到底，距离内折边42的上沿的距离a一般为2～5mm。内折边42的轴向厚度b一般为5～10mm，内折边42的内倾斜角度α一般为5°～15o。

本实施例提供的气液分配器在使用时，中心管2的底部***塔盘板9上的开孔内；凸台21为上定位件，卡板1起到下定位件的作用。紧固件5紧固后，即将本实用新型气液分配器固定于塔盘板9上。塔盘板9上按要求安装多个气液分配器，即组成气液分配盘。

本实用新型的泡罩在冲压工艺时的主要步骤如下：

(1)按原有方法冲压泡罩，形成一个直边泡罩；

(2)将带折边的磨具放入泡罩内部，再一次冲压，将泡罩边缘形成一个内折边，内折边的最大好处可以形成一种挤压效应，减小内部应力，大大减小泡罩外沿张开的可能性，对后续切槽和安全运行都有着极大的帮助；

(3)将折边后的泡罩进行切槽。

本实用新型的工作原理如下：气相经泡罩条缝41进入环形空间8，再由中心管2的顶端进入中心管2内；液相由气相携带，也进入中心管2。在泡罩条缝41、环形空间8，气液剧烈地相互作用，液相被碎流雾化。在中心管2底部的出口处，液相在气相动能的作用下流经碎流板7，进一步碎流雾化。最终，气液介质被均匀地分配到固定床加氢反应器内的催化剂床层上。

本实用新型主要用于石油炼制与化工行业中的固定床加氢反应器。与塔盘板组装成气液分配盘后，可将气液介质均匀地分配到固定床加氢反应器内的催化剂床层上，使之与催化剂充分接触，以降低催化剂床层横截面内的温差。由于对泡罩进行了结构改进，从而提高泡罩的运行周期和使用可靠性，充分保证一个操作周期内的油品质量，降低生产成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气液分配器，同轴设置有泡罩、中心管和固定拉杆；中心管的上方设有泡罩支撑件，下部设有凸台，底部设有卡板，泡罩的顶盖支撑于泡罩支撑件上，下部设有泡罩条缝，卡板嵌设于中心管底端的卡口内，其下部设有带有碎流孔的碎流板，固定拉杆的底部与卡板相连，顶部穿过泡罩顶盖所设的中心孔，并设有紧固件，其特征在于：

所述泡罩的底部向内弯折，形成内折边；

所述内折边的轴向厚度为5～10mm，内折边的内倾斜角度为5°～15°；

所述泡罩条缝的底部距离内折边的上沿距离为为2～5mm。

2.根据权利要求1所述的气液分配器，其特征在于，所述泡罩条缝为直条形或螺旋形。

3.根据权利要求1所述的气液分配器，其特征在于，所述泡罩条缝的数量为4～12个，沿泡罩的周向均匀分布。

4.根据权利要求1～3任一项所述的气液分配器，其特征在于，所述泡罩条缝采用圆弧倒角。

5.根据权利要求1所述的气液分配器，其特征在于，所述泡罩支撑件由一个圆环板和沿圆环板的外边缘均匀设置的支腿组成，支腿的下部与中心管的上部相连，固定拉杆从圆环板的中心孔穿过。

6.根据权利要求5所述的气液分配器，其特征在于，所述泡罩支撑件上的支腿由水平段和垂直段组成；所述圆环板的上表面以及支腿水平段的上表面，处于同一个水平面上。

7.根据权利要求6所述的气液分配器，其特征在于，泡罩支撑件上的支腿设置3条，沿所述圆环板均匀分布。

8.根据权利要求1所述的气液分配器，其特征在于，所述碎流板上所设的碎流孔，由中心圆孔、环向开孔和径向开孔组成，中心圆孔设于碎流板的中心，环向开孔围绕中心圆孔、设于与卡板的方位相对应的位置，径向开孔沿碎流板的外边缘设置。

9.根据权利要求8所述的气液分配器，其特征在于，所述环向开孔为2个以上，径向开孔为沿碎流板的外边缘均匀分布的多个。

10.根据权利要求1所述的气液分配器，其特征在于，所述紧固件为螺母。