CN205613393U - 一种入口扩散器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种入口扩散器，它包括圆柱状的上筒体，上筒体的顶端安装有法兰，上筒体的底端安装有环形底板，上筒体的内腔中安装有锥形体，锥形体顶部设有盖板，锥形体的底部与环形底板密封连接，锥形体的侧壁上设有条缝，环形底板的底部与中空的圆柱状下筒体的顶端相连接，下筒体的侧壁上均布侧隙缝，下筒体的底部与遍布碎流孔的锥形分布板相连接，下筒体的内腔中在锥形体的下方设有圆盘状溅液板，溅液板的周边设有三角形挡板，溅液板通过数个支撑杆固定在锥形分布板上。本实用新型降低了液相沿径向分配的峰值与液相偏流程度，从而改善气液两相进料经入口扩散器后在反应器截面上分布的均匀程度，优化了入口扩散器的预分配性能。

Description

一种入口扩散器

技术领域

本实用新型涉及石化行业加氢装置固定床反应器设备技术领域，具体的说是气液并流型的一种入口扩散器。

背景技术

在催化加氢反应器中，首先氢气、原料油两相介质并流进料，然后原料油在反应器内的催化剂作用下，与氢气完成一系列的反应，并流的气液进料具有压力高、流速快的特点。所以，通常在反应器入口处设置入口扩散器，其作用一是将进入的介质分散到反应器的整个截面上；二是消除气、液介质对顶部分配盘的垂直冲击；三是通过扰动促使气液两相混合。因此在工业生产过程中，要求气液介质经过入口扩散器的作用后，液相沿径向分配的峰值、液相偏流程度要尽可能小，对下方分配盘的冲击力小，否则会影响催化剂的效果和装置的稳定、长期运行。同时入口扩散器还应具备结构简单、易于安装拆卸等特点。近年来加氢装置的使用量不断增加，加氢反应器的规模也趋于大型化，因此对入口扩散器的性能及其设计提出了更高的要求。

入口扩散器常见类型有：（1）美国联合油公司UOC型加氢反应器入口扩散器。该入口扩散器是一种双层多孔板结构，两层孔板上的开孔大小和疏密是不同的。反应介质在上部锥形体整流后，经两层孔的节流、碰撞作用被扩散到整个反应器截面上去。该扩散器缓冲效果较好、液相的喷洒面积较大；但经该扩散器作用后，液相易出现偏流，且该扩散器第二层多孔板的作用不明显。（2）双层多孔板与多层锥体相组合的扩散器。气液进料介质经两层多孔板的节流缓冲后，再经过三个不同锥体结构而射向反应器截面。这种扩散器缓冲效果好、液相偏流程度小且液相喷洒面积较大；不足之处是结构复杂，液相沿径向分配不均匀，液相峰值较高。（3）中国专利CN201042663Y公开的一种气液并流入口扩散器，该入口扩散器设有圆柱形的外筒，外筒内与其同轴设有圆柱形的内管，内管侧壁上均匀开设有侧面开孔，内圆筒顶部盖板边缘处相应也有数个缺口槽，内管底端出口的下方设有一层碎流板。气液两相进料进入该扩散器后分为两路，一路通过盖板上的盖板开孔进入内管内，另一路由气相携带着液相从内管侧壁上的侧面开孔进入内管内；两路流体在内管内碰撞及混合后向下流动，溅射到内管底端出口下方的碎流板上，碰撞扩散至整个反应器截面上。该结构存在气液物流混合效果差的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种入口扩散器，以解决现有的气液并流入口扩散器存在的液相沿径向分配的峰值较高、液相偏流程度较大、混合不充分的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：

一种入口扩散器，它包括圆柱状的上筒体，上筒体的顶端安装有法兰，上筒体的底端安装有环形底板，上筒体的内腔中安装有上小下大、两端敞口的锥形体，锥形体的顶部设有实心盖板，锥形体的底部与环形底板密封连接，锥形体的侧壁上设有数个条缝，所述环形底板的底部与中空的圆柱状下筒体的顶端相连接，下筒体的侧壁上均布侧隙缝，下筒体的底部与遍布碎流孔的锥形分布板相连接，下筒体的内腔中在锥形体的下方设有圆盘状溅液板，溅液板的板面上设有数个孔，溅液板的周边设有数个三角形挡板，溅液板通过数个支撑杆固定在锥形分布板上。

作为本实用新型的进一步改进，所述上筒体、下筒体与锥形体的中心线相重合。

作为本实用新型的更进一步改进，所述下筒体的顶端与环形底板密封连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述盖板为圆形平板或圆锥形板或弧形板，焊接于锥形体的顶端。

作为本实用新型的更进一步改进，所述条缝的数量为6-12个，均布于锥形体的侧壁上，条缝的长度方向与锥形体的轴向相一致，条缝的形状为多边形或者椭圆形。

作为本实用新型的更进一步改进，所述侧隙缝的数量为6-12个，长度方向与下筒体的轴向一致，侧隙缝的形状为多边形或者椭圆形或者螺旋线形。

作为本实用新型的更进一步改进，所述溅液板板面上的孔的形状为圆形或者椭圆形或者多边形或者圆形与多边形的组合。

作为本实用新型的更进一步改进，所述三角形挡板的数目为10-20个。

作为本实用新型的更进一步改进，所述碎流孔的形状为圆形或者椭圆形或者多边形或者圆形与多边形的组合。

本实用新型提供了一种结构简单、安装方便、可减缓流体冲击力、分散流体以及使气液两相充分混合的入口扩散器。

本实用新型在使用时，连续液相受到重力惯性和气相的夹带作用垂直向下进入上筒体内腔中，撞击在其内部锥形体的盖板上向四周溅射，液相的流向发生改变，实现消减液相冲力的作用；液相完成初步整形后，其中一路液相直接被气相卷吸、夹带着涌入锥形体的条缝，进入锥体内部；另一路液相斜向下撞击在上筒体内壁上，然后流下在环形底板上建立液面，由于气相的裹挟夹带作用，使得少部分液相沿着锥体外斜面逆向向上在上筒体内形成局部螺旋涡流，并最终由条缝流入锥体内部。两路液相与气相在锥形体内碰撞及混合后向下流动由环形底板开孔流出后，冲击到溅液板上，一部分由溅液板板面上的孔流至下层，另一部分受阻转向后向四侧流出，在三角形挡板的节流作用下四散溅出，由下筒体的侧隙缝流出扩散器。由溅液板流下的介质冲到锥形分布板上，一部分由碎流孔流出，另一部分受锥形分布板阻挡而折流转向后从四周侧隙缝流出。气液两相在侧隙缝处实现再分配，从而达到混合、扩散的目的，最终均匀地分散至扩散器下方的反应器截面上，并且气液进料也得到充分混合和缓冲。

采用本实用新型，具有如下的有益效果：

（1）本实用新型通过设置带有条缝的锥形体使液体分成两路进入入口扩散器，可以降低气液进料的压力，提高气液混合效果；通过锥形体盖板、溅液板、锥形分布板的三次缓冲作用，减缓了气液进料的冲击，尽可能地降低反应器中心气液分布相对集中的趋势，降低了液相沿径向分配的峰值与液相偏流程度，从而改善气液两相进料经入口扩散器后在反应器截面上分布的均匀程度，优化了入口扩散器的预分配性能；

（2）本实用新型通过在下筒体的侧壁上设置侧隙缝、溅液板及锥形分布板使液相受到撞击节流作用向四周溅射，强化了液相碎流雾化与气相混合的效果，提高液相喷洒面积；

（3）本实用新型中锥形体上条缝与环形底板之间的空间可沉淀、积存部分进料物流中的杂质，起到一定过滤作用；

（4）本实用新型结构简单，易于安装拆卸；

（5）本实用新型在液相喷洒面积、沿径向分配的峰值、偏流程度，以及压降、缓冲效果等方面都具有一定的优越性，使反应器能够稳定工作，提高催化剂的使用寿命。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1、上筒体，2、法兰，3、锥形体，4、盖板，5、条缝，6、环形底板，7、溅液板，8、孔，9、三角形挡板，10、支撑杆，11、下筒体，12、侧隙缝，13、锥形分布板，14、碎流孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所述的技术方案作进一步详细的说明。

如图1所示的一种入口扩散器，它包括圆柱状的上筒体1，上筒体1的顶端安装有法兰2，上筒体1的底端安装有环形底板6，上筒体1的内腔中安装有上小下大、两端敞口的锥形体3，锥形体3的顶部设有实心盖板4，锥形体3的底部与环形底板6密封连接，锥形体3的侧壁上设有数个条缝5，环形底板6的底部与中空的圆柱状下筒体11的顶端相连接，下筒体11的侧壁上均布侧隙缝12，下筒体11的底部与遍布碎流孔14的锥形分布板13相连接，下筒体11的内腔中在锥形体3的下方设有圆盘状溅液板7，溅液板7的板面上设有数个孔8，溅液板7的周边设有数个三角形挡板9，溅液板7通过数个支撑杆10固定在锥形分布板13上。

上筒体1、下筒体11与锥形体3的中心线相重合。

下筒体11的顶端与环形底板6密封连接。

盖板4为圆形平板或圆锥形板或弧形板，焊接于锥形体3的顶端。

条缝5的数量为6-12个，均布于锥形体3的侧壁上，条缝5的长度方向与锥形体3的轴向相一致，条缝5的形状为多边形或者椭圆形。

侧隙缝12的数量为6-12个，长度方向与下筒体11的轴向一致，侧隙缝12的形状为多边形或者椭圆形或者螺旋线形。

溅液板7板面上的孔8的形状为圆形或者椭圆形或者多边形或者圆形与多边形的组合。

三角形挡板9的数目为10-20个。

碎流孔14的形状为圆形或者椭圆形或者多边形或者圆形与多边形的组合。

本实用新型在使用时，连续液相受到重力惯性和气相的夹带作用垂直向下进入上筒体1，并撞击在其内部锥形体3的盖板4上向四周溅射，流体的流向发生改变，实现消减流体冲力的作用。液相在初步整形后，其中一路液相直接被气相卷吸、夹带着涌入锥形体3的条缝4，进入锥形体3内部；另一路液相斜向下撞击在上筒体1内壁上，然后流下在环形底板6上建立液面，由于气相的裹挟夹带作用，使得少部分液相沿着锥形体3外斜面逆向向上在上筒体1内形成局部螺旋涡流，并最终由条缝5流入锥形体3内部。两路液相与气相在锥形体3内碰撞及混合后向下流动由环形底板6中心流出后，冲击到溅液板7上，一部分由溅液板7板面上的孔8流至下层，另一部分受阻转向后向四侧流出，受三角形挡板9节流作用四散溅出，由侧隙缝12流出扩散器。由溅液板7流下的介质冲到锥形分布板13上，一部分由碎流孔14流出，另一部分受锥形分布板13阻挡而折流转向后从下筒体11的四周侧隙缝12流出。气液两相在侧隙缝12处实现再分配，从而达到扩散的目的，最终均匀地分散至扩散器下方的反应器截面上，并且气液进料也得到充分混合和缓冲。

与现有技术相比，本实用新型扩散器具有结构简单、安装方便、可减缓流体冲击力、分散流体以及使气液两相充分混合的作用。

Claims (9)

1.一种入口扩散器，它包括圆柱状的上筒体（1），上筒体（1）的顶端安装有法兰（2），上筒体（1）的底端安装有环形底板（6），上筒体（1）的内腔中安装有上小下大、两端敞口的锥形体（3），锥形体（3）的顶部设有实心盖板（4），锥形体（3）的底部与环形底板（6）密封连接，锥形体（3）的侧壁上设有数个条缝（5），其特征在于：所述环形底板（6）的底部与中空的圆柱状下筒体（11）的顶端相连接，下筒体（11）的侧壁上均布侧隙缝（12），下筒体（11）的底部与遍布碎流孔（14）的锥形分布板（13）相连接，下筒体（11）的内腔中在锥形体（3）的下方设有圆盘状溅液板（7），溅液板（7）的板面上设有数个孔（8），溅液板（7）的周边设有数个三角形挡板（9），溅液板（7）通过数个支撑杆（10）固定在锥形分布板（13）上。

2.根据权利要求1所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述上筒体（1）、下筒体（11）与锥形体（3）的中心线相重合。

3.根据权利要求1或2所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述下筒体（11）的顶端与环形底板（6）密封连接。

4.根据权利要求3所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述盖板（4）为圆形平板或圆锥形板或弧形板，焊接于锥形体（3）的顶端。

5.根据权利要求4所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述条缝（5）的数量为6-12个，均布于锥形体（3）的侧壁上，条缝（5）的长度方向与锥形体（3）的轴向相一致，条缝（5）的形状为多边形或者椭圆形。

6.根据权利要求4所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述侧隙缝（12）的数量为6-12个，长度方向与下筒体（11）的轴向一致，侧隙缝（12）的形状为多边形或者椭圆形或者螺旋线形。

7.根据权利要求4所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述溅液板（7）板面上的孔（8）的形状为圆形或者椭圆形或者多边形或者圆形与多边形的组合。

8.根据权利要求4所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述三角形挡板（9）的数目为10-20个。

9.根据权利要求4所述的一种入口扩散器，其特征在于：所述碎流孔（14）的形状为圆形或者椭圆形或者多边形或者圆形与多边形的组合。