CN208003912U - 一种轴向入口气体分布器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轴向入口气体分布器，该分布器主要由内侧分布锥组、中间筒、外侧分布锥组、加强结构四部分组成，本实用新型主要采用对气体介质的多次引导分流的方式使其被分布到预期的空间区域，同时兼顾流体流经本实用新型的压降损失。与现有技术相比，本实用新型结构简单，效果明显，适用于各种大型立式圆筒形设备由上部中心轴向进入的气体介质的均匀分布，尤其是针对大型反应器、立式圆筒形容器的上述内容的气体分布。

Description

一种轴向入口气体分布器

技术领域

本实用新型涉及一种分布器，尤其是涉及一种轴向入口气体分布器。

背景技术

由于当前装置产能的大型化带来了各种设备的大型化。设备大型化后面临的问题和考验也更严峻，其中介质分布的均匀性便是其中设备保证工艺性能的重要环节。介质分布的均匀程度直接影响到装置的效率和能耗，更严重的情况是直接影响到产品产物的质量等级。同时，介质分布的均匀程度也是设备长期稳定操作的一个充分条件。

如果介质分布不均匀，将导致反应器催化剂床层径向效率等差异较大，或其设备的工艺操作性能较差，影响工艺装置的化学或物理过程的工艺性能。

中国专利CN107349898A公开了一种气体分布结构、气体分布器，所述气体分布结构定义有沿预设方向分布的第一分流区和第二分流区。该专利结构相对复杂，介质流过时可能会发生振动，影响气体的均布效果。中国专利CN107413063A也公开了另一种形式的分布器，该分布器适用于液体介质。中国专利CN107297185A所提供一种立体式气体分布器结构复杂且含有转动机构。但是上述气体分布器的气体介质的分部效果并不是特别均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种使流经的气体介质分布更为均匀，降低损耗，使设备具有良好的工艺性能的轴向入口气体分布器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种轴向入口气体分布器，该分布器包括：

顶部开口的中间筒：所述中间筒为圆筒或锥筒，其侧壁设有侧壁分布孔，底部采用开孔底板封住；

内侧分布锥组：包括从上到下布置在中间筒内壁上、无上下底面的单个或多个内侧锥壳，每个内侧锥壳的大端设置在中间筒内壁上，最上方的内侧锥壳的大端连接处以上的中间筒侧壁上分布有至少一组侧壁分布孔，上下相邻的两个内侧锥壳之间的中间筒侧壁上也设有至少一组所述侧壁分布孔；

外侧分布锥组：包括从上到下布置在中间筒外壁上、无上下底面的多个外侧锥壳，每个外侧锥壳的小端设置在中间筒外壁上，相邻两个外侧锥壳之间的中间筒侧壁上具有至少一组所述侧壁分布孔。

优选的，所述的中间筒上，每组侧壁分布孔包括复数个间隔分布的呈方形或梯形的侧壁小孔，一般为4-16个。

优选的，所述的侧壁小孔的高度不小于所述的气体分布器连接的轴向入口内径的0.15倍，一般取0.25-0.75倍，且孔与孔之间应留有一定的间隙作为支撑筋条，一般可取100mm左右。

优选的，所述的开孔底板上的开孔面积不小于其正对的最下方的内侧锥壳的小端圆面积的1.2倍，一般控制在2-4倍之间；开孔是直径或宽度不小于10mm的圆孔或长圆孔、宽度不小于10mm的圆弧状长孔或其它结构开孔，均布或按规律分布整个底板。

优选的，所述中间筒采用锥筒时，其半锥角的大小应考虑各层内侧锥壳的小端的直径大小，锥筒半锥角的设置应使内侧锥壳小端的直径小于小端对应高度处锥筒的内径。优选的，所述的内侧锥壳的半锥角为20°-60°。内侧锥壳数量的具体选择可根据气体介质在入口处的流速v、设备直径DN、设备直径DN与入口直径D的比值等因素确定。

优选的，定义相邻两外侧锥壳的延长线与预分布终面相交所围成的圆环流道的面积为S_终，与所述圆环流道对应的两个相邻外侧锥壳所围成的通道在垂直流体流动方向上的截面积为S_外，与所述圆环流道对应的两个相邻内侧锥壳围成的通道在垂直流体流动方向上的截面积为S_内，与所述圆环流道对应的中间筒上对应的侧壁分布孔在流体流动方向上的投影面积S_孔，则任意相邻两个外侧锥壳所对应的S_终、S_外、S_内和S_孔的各比值相等或相近，即S_终1：S_终2、S_外1：S_外2、S_内1：S_内2和S_孔1：S_孔2的比值相等或相近，S_终1、S_终2代表两个不同的S_终，S_外1和S_外2、S_内1和S_内2、S_孔1和S_孔2也类同；

所述“相近”定义为以任意一块外侧锥壳作为测试基准，且当满足各组S_环、S_外、S_内和S_孔的比值相等时，其余的外侧锥壳的延长线与分布器中心线构成的夹角为理想夹角，则所述其余的外侧锥壳的延长线与分布器中心线构成的实际夹角与理想夹角的偏差在±5°范围内。其余各截面积比值的相近程度均以该定义的最大限制为最大误差。同样的，在上述设计要求下，分布器的各出口通道的流通截面积之比也与该出口通道在预分布终面上对应的圆环面积之比相等或相近，此处的出口通道指的是“各外侧锥壳的末端和与其相邻的位于下方的外侧锥壳的延长线构成的流体通道在垂直于该处气体流动方向的流体通道”。此处的“相近”的定义与上述“相近”的定义范围相同。

优选的，以两个内侧锥壳的壳壁之间的最小垂直距离作为两内侧锥壳之间的间距，则相邻两内侧锥壳的间距按一定比例确定，优选满足：

当内侧锥壳的数量为4个时，从下到上的相邻两内侧锥壳的间距比为3:5:7；

当内侧锥壳的数量为3个时，从下到上的相邻两内侧锥壳的间距比为3:5；

当内侧锥壳的数量为2个时，两内侧锥壳的间距取轴向入口直径的0.1-0.263倍，一般取轴向入口直径的0.176倍；

优选的，从下到上的内侧锥壳的小端内径及中间筒最大内径之比一般满足：

当内侧锥壳的数量为4个时，其比值为1:2:3:4:5；

当内侧锥壳的数量为3个时，其比值为1:2:3:4；

当内侧锥壳的数量为2个时，其比值为1:2:3。

优选的，以两个外侧锥壳的壳壁之间的最小垂直距离作为两外侧锥壳之间的间距，则相邻两外侧锥壳的间距按一定比例确定，优选满足：

当外侧锥壳的数量为5个时，从下到上的相邻两外侧锥壳的间距比为3:5:7:9；

当外侧锥壳的数量为4个时，从下到上的相邻两外侧锥壳的间距比为3:5:7；

当外侧锥壳的数量为3个时，从下到上的相邻两外侧锥壳的间距比为3:5。

优选的，所述的外侧锥壳(除去最上方的外侧锥壳)的母线长度满足：每个外侧锥壳的母线长度不小于气体分布器所对应的反应设备的直径的1/30和轴向入口直径的1/6中的小值，一般为气体分布器所对应的反应设备直径的1/15-1/20和轴向入口直径的1/3-1/4中的大值，控制在300mm-400mm范围为宜。

优选的，最上方外侧锥壳的大端不高于其相邻下方的外侧锥壳的大端。

优选的，当中间筒为圆筒时，除最上方外的外侧锥壳的半锥角θ_i满足：

其中，D_i为各外侧锥壳对应的预期分布终面的分布区域的外径，D为轴向入口的直径，θ_i为第i个外侧锥壳的半锥角，H_i为第i个外侧锥壳的小端与预期分布终面间的距离。

优选的，当中间筒为锥筒时，除最上方外的外侧锥壳的半锥角θ_i满足：

其中，D_i为各外侧锥壳对应的预期分布终面的分布区域的外径，D_ei为第i个外侧锥壳小端内径，θ_i为第i个外侧锥壳的半锥角，H_i为第i个外侧锥壳的小端与预期分布终面间的距离。

优选的，最上方的外侧锥壳的半锥角θ满足：

其中，DN为气体分布器所对应的反应设备的直径，D为轴向入口的直径，H为轴向入口与预期分布终面间的距离。

优选的，外侧锥壳半锥角也可根据设备实际情况确定，其各母线延长线交于预期分布终面所形成的各圆环面积之比应与内侧分布锥组的介质分配相适应，预期分布终面的各圆环面积之比应为各分布锥区域内介质的体积之比，同时该比值也应近似各锥壳间区域的最小流通截面积之比。

在中间筒、内侧分布锥组和/或外侧分布锥组上还设有加强其刚性的辅助结构，当内侧锥壳或外侧锥壳的母线较长时，可在锥壳的上侧或/和下侧，沿母线方向设置加强结构，宜采用与分布锥等厚度的扁钢条，分布于各锥壳的外侧一半位置处或各锥壳外侧的2/3母线长度部分。

所述轴向入口分布器在结构设计时应注意：

流经所述分布器的各截面的最小截面积均不得小于对应的内侧分布锥组处的流通面积；

对于动力粘度较大的气体流体，各流通面积应尽量按比例放大，并减小内侧锥壳的半锥角，以减小流动阻力；

入口接管外侧如采用弯头等管件连接时，应考虑该部件对分布器内侧分布锥组处的气体分布影响，且宜将弯头与入口接管间的直管部分加长，以减小该影响的程度。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、结构简单，制作便利：将中间筒制作并开孔后，便可将内侧分布锥组按从上到下依次焊于中间筒内侧，采用锥壳大端下侧焊接。然后再将中间筒底部孔板焊于中间筒的底部，然后连接入口接管，再将各外侧分布锥预制完成，包括加强结构与锥壳的焊接，最后将外侧分布锥组焊接到中间筒上。

二、降低旋涡影响：最上侧区域内介质在流出本分布器时由于其外侧介质流动速度较小，便不可避免的在其外侧形成气流旋涡。本分布器可将该旋涡对预期分布终面的影响降到一个较低的可接受水平。即通过改变外侧分布锥的半锥角大小可以改变旋涡在区域内的位置，适当增加半锥角可以使旋涡适当上移，旋涡离预分布终面距离越远其对介质分布的影响越小。对于本分布器分布区域内，因控制介质流量分布和通道截面积的比值而可以更容易地实现分布器出口各通道介质的流速相当，从而使得该区域处产生旋涡的诱导因素降到最低，即降低产生旋涡的概率。三、介质分布均匀：通过内侧分布锥组进行初次分配，再经过中间筒和外侧分布锥组将气体介质送达预期的分布位置。流经本分布器各通道的对应截面积之比与预分布平面处对应各通道的面积之比相当，因此，本分布器对于介质的分配与其对应的分布面积之比相适应。由此达到介质分布均匀的目的。

四、降低介质压降：介质通过两侧分布锥组后，压降降低，保证了介质流动时的压头损失，同时也进一步保证了设备的工艺性能。本分布器分成内侧分布锥组和外侧分布锥组，该两处锥的斜度是由小到大变化的，更好地引导介质的流通，因此可以大大降低本分布器出入处的压降。

五、刚性强：本实用新型适当地使用了加强结构，使得介质流过锥壳表面时不会发生振动，加强了分布器的刚性。当分布器的中间筒或外侧分布锥尺寸增大时，其刚性必会随之降低，此时在中间筒侧壁及分布锥壳壁处设置加强筋即可增加部位处刚性，使得操作过程中分布器不至于因流体而产生振动，进而影响分布器的使用寿命。

六、减小流动阻力：本分布器采用内、外二级导流，使流体逐步扩散到预设空间，从而使得流动阻力尽可能小。对于动力粘度较大的气体流体，亦可通过按比例放大各流通面积和减小内侧分布锥组中各分布锥的半锥角，来实现减小流动阻力的目标。

附图说明

图1为本实用新型在设备中的安装示意图，其中左侧半图为锥筒形中间筒的安装示意图，右侧半图为圆筒形中间筒的安装示意图；

图2为本实用新型与入口接管的可拆式螺栓连接示意图；

图3为本实用新型与入口接管的不可拆式焊接示意图；

图4为内侧分布锥组示意图，其中左侧半图适用于锥筒形中间筒，右侧半图适用于圆筒形中间筒；

图5为内侧锥壳小端内径示意图；

图6-1和图6-2均为中间筒的半部分示意图，其中图6-1为锥筒形中间筒的示意图，图6-2为圆筒形中间筒的示意图；

图7为中间筒底部孔板的半部分示意图，其中图7-1为锥筒形中间筒的底部孔板的示意图，图7-2为圆筒形中间筒的底部孔板的示意图；

图8为外侧分布锥组示意图；

图9为流体经过分布器的理想效果示意图。

图中：1、内侧分布锥组，11、内侧锥壳，2、中间筒，21、开孔底板，3、外侧分布锥组，31外侧锥壳，4、加强结构，5、预期分布终面，6、入口接管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

一种轴向入口气体分布器，参见如图1所示，包括：

顶部开口的中间筒2：所述中间筒为圆筒或锥筒，参见图4、图6或图7所示，其侧壁从上到下设有侧壁分布孔，底部采用开孔底板21封住；

内侧分布锥组1：包括从上到下布置在中间筒2内壁上、无上下底面的多个内侧锥壳11，每个内侧锥壳的大端设置在中间筒2内壁上，最上方的内侧锥壳11的大端连接处以上的中间筒2侧壁上分布有至少一组侧壁分布孔，上下相邻的两个内侧锥壳11之间的中间筒2侧壁上也设有至少一组所述侧壁分布孔；

外侧分布锥组3：包括从上到下布置在中间筒2外壁上、无上下底面的多个外侧锥壳31，每个外侧锥壳31的小端设置在中间筒2外壁上，相邻两个外侧锥壳31之间的中间筒2侧壁上具有至少一组所述侧壁分布孔。

进一步的，所述的中间筒2上，每组侧壁分布孔包括复数个间隔分布的呈方形或梯形的侧壁小孔，一般为4-16个。

进一步的，所述的侧壁小孔的高度不小于所述的气体分布器连接的轴向入口内径的0.15倍，一般取0.25-0.75倍，且孔与孔之间应留有一定的间隙作为支撑筋条，一般可取100mm左右。

进一步的，所述的开孔底板21上的开孔面积不小于其正对的最下方的内侧锥壳11的小端圆面积的1.2倍，一般控制在2-4倍之间；开孔是直径或宽度不小于10mm的圆孔或长圆孔、宽度不小于10mm的圆弧状长孔或其它结构开孔，均布或按规律分布整个底板。

进一步的，所述中间筒2采用锥筒时，其半锥角的大小应考虑各层内侧锥壳11的小端的直径大小，锥筒半锥角的设置应使内侧锥壳小端的直径大于小端对应高度处锥筒的内径。进一步的，所述的内侧锥壳11的半锥角为20°-60°。内侧锥壳11数量的具体选择可根据气体介质在入口处的流速v、设备直径DN、设备直径DN与入口直径D的比值等因素，具体可参见表1，内侧锥壳11的数量通常设置2-4个。

表1内侧锥壳数量选取推荐值

进一步的，优选的，定义相邻两外侧锥壳的延长线与预分布终面相交所围成的圆环流道的面积为S_终，与所述圆环流道对应的两个相邻外侧锥壳所围成的通道在垂直流体流动方向上的截面积为S_外，与所述圆环流道对应的两个相邻内侧锥壳围成的通道在垂直流体流动方向上的截面积为S_内，与所述圆环流道对应的中间筒上对应的侧壁分布孔在流体流动方向上的投影面积S_孔，则任意相邻两个外侧锥壳所对应的S_终、S_外、S_内和S_孔的各比值相等或相近，即S_终1：S_终2、S_外1：S_外2、S_内1：S_内2和S_孔1：S_孔2的比值相等或相近；

所述“相近”定义为以任意一块外侧锥壳作为测试基准，且当满足各组S_环、S_外、S_内和S_孔的比值相等时，其余的外侧锥壳的延长线与分布器中心线构成的夹角为理想夹角，则所述其余的外侧锥壳的延长线与分布器中心线构成的实际夹角与理想夹角的偏差在±5°范围内。其余各截面积比值的相近程度均以该定义的最大限制为最大误差。同样的，在上述设计要求下，分布器的各出口通道的流通截面积之比也与该出口通道在预分布终面上对应的圆环面积之比相等或相近，此处的出口通道指的是“各外侧锥壳的末端和与其相邻的位于下方的外侧锥壳的延长线构成的流体通道在垂直于该处气体流动方向的流体通道”。此处的“相近”的定义与上述“相近”的定义范围相同。

进一步的，以两个内侧锥壳11的壳壁之间的最小垂直距离作为两内侧锥壳11之间的间距hi，则相邻两内侧锥壳11的间距hi按一定比例确定，优选满足如下条件：

当内侧锥壳11的数量为4个时，从下到上的相邻两内侧锥壳的间距比为3:5:7；

当内侧锥壳11的数量为3个时，从下到上的相邻两内侧锥壳的间距比为3:5；

当内侧锥壳11的数量为2个时，两内侧锥壳的间距取轴向入口直径的0.1-0.263倍，一般取轴向入口直径的0.176倍。

进一步的，从下到上的内侧锥壳11的小端内径及中间筒2最大内径之比一般满足：

当内侧锥壳11的数量为4个时，其比值为1:2:3:4:5；

当内侧锥壳11的数量为3个时，其比值为1:2:3:4；

当内侧锥壳11的数量为2个时，其比值为1:2:3。

进一步的，以两个外侧锥壳31的壳壁之间的最小垂直距离作为两外侧锥壳31之间的间距，则相邻两外侧锥壳31的间距按一定比例确定，优选满足如下分布：

当外侧锥壳31的数量为5个时，从下到上的相邻两外侧锥壳的间距比为3:5:7:9；

当外侧锥壳的31数量为4个时，从下到上的相邻两外侧锥壳的间距比为3:5:7；

当外侧锥壳的31数量为3个时，从下到上的相邻两外侧锥壳的间距比为3:5。

进一步的，所述的外侧锥壳31(除去最上方的外侧锥壳)的母线长度满足：每个外侧锥壳31的母线长度不小于气体分布器所对应的反应设备的直径的1/30和轴向入口直径的1/6中的小值，一般为气体分布器所对应的反应设备直径的1/15-1/20和轴向入口直径的1/3-1/4中的大值，控制在300mm-400mm范围为宜。

进一步的，最上方外侧锥壳31的大端不高于其相邻下方的外侧锥壳31的大端。

进一步的，当中间筒2为圆筒时，除最上方外的外侧锥壳31的半锥角θ_i满足：

其中，D_i为各外侧锥壳31对应的预期分布终面5的分布区域的外径，D为轴向入口的直径，θ_i为第i个外侧锥壳31的半锥角，H_i为第i个外侧锥壳31的小端与预期分布终面5间的距离。

进一步的，当中间筒2为锥筒时，除最上方外的外侧锥壳31的半锥角θ_i满足：

其中，D_i为各外侧锥壳31对应的预期分布终面5的分布区域的外径，D_ei为第i个外侧锥壳31小端内径，θ_i为第i个外侧锥壳31的半锥角，H_i为第i个外侧锥壳31的小端与预期分布终面间的距离。

进一步的，最上方的外侧锥壳31的半锥角θ满足：

其中，DN为气体分布器所对应的反应设备的直径，D为轴向入口的直径，H为轴向入口与预期分布终面5间的距离。

进一步的，外侧锥壳31半锥角也可根据设备实际情况确定，其各母线延长线交于预期分布终面5所形成的各圆环面积之比应与内侧分布锥组的介质分配相适应，预期分布终面5的各圆环面积之比应为各分布锥区域内介质的体积之比，同时该比值也应近似于各锥壳间区域的最小流通截面积之比。

在中间筒2、内侧分布锥组1和/或外侧分布锥组3上还设有增加其刚性的辅助加强结构，当内侧锥壳11或外侧锥壳31的母线较长时，可在锥壳的上侧或/和下侧，沿母线方向设置加强结构4，宜采用与锥壳等厚度的扁钢条，宜分布于各锥壳的外侧一半位置处或各锥壳外侧的2/3母线长度部分。

所述轴向入口分布器在结构设计时应注意：

流经所述分布器的各截面面积均不得小于对应的内侧分布锥组处的流通面积；

本分布器各流道出口处介质的流出速度应尽可能保持一致，以减小旋涡产生的可能性；

对于动力粘度较大的气体流体，各流通面积应尽量按比例放大，并减小内侧锥壳11的半锥角，以减小流动阻力；

入口接管6外侧如采用弯头等管件连接时，应考虑该部件对分布器内侧分布锥组处的气体分布影响，且宜将弯头与入口接管间的直管部分加长，以减小该影响的程度。

按照上述任一实施方式设计成一种轴向入口气体分布器，如图1所示，气体介质从入口接管6流入本分布器，分布器与入口接管6的连接，可采用可拆式螺栓连接和不可拆式焊接两种方式，其中，可拆卸式螺栓连接的连接示意图如图2所示，不可拆卸式焊接如图3所示。介质先通过如图4所示的内侧分布锥组1进行分配，并通过设置各内侧锥壳11的小端不同的面积比进行介质流量不同比例的分配，内侧锥壳11的小端的内径di如图5所示。分配后的介质在各自分布的区域内向中间筒2流动，其中流经最下层内侧锥壳11小端后的介质在初步扩散后经开孔底板21进行再分布，使得介质更均匀地被分配在预想的区域内，开孔底板21的结构如图6-1和图6-2所示。其余介质均在各自流动区域流向中间筒2的侧面开孔处，中间筒2的结构如图7-1和图7-2所示，经此开孔后流向外侧分布锥组3，外侧分布锥组3的结构如图8所示。介质在外侧锥壳区域沿着外侧锥壳31间形成的空间通道扩散，使得介质流速较入口处有大幅度的降低。其余区域流出分布器的介质将沿着预想的方向继续扩散流动，直至到达预想的分布区域。气体介质流经本分布器的理想效果参见图9。另外，可在预期分布终面5处设置格栅，以助分布器提高其分布效果。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴向入口气体分布器，其特征在于，包括：

顶部开口的中间筒：所述中间筒的侧壁设有侧壁分布孔，底部采用开孔底板封住；

内侧分布锥组：包括从上到下布置在中间筒内壁上、无上下底面的单个或多个内侧锥壳，每个内侧锥壳的大端设置在中间筒内壁上，最上方的内侧锥壳的大端连接处以上的中间筒侧壁上分布有至少一组侧壁分布孔，上下相邻的两个内侧锥壳之间的中间筒侧壁上也设有至少一组所述侧壁分布孔；

外侧分布锥组：包括从上到下布置在中间筒外壁上、无上下底面的多个外侧锥壳，每个外侧锥壳的小端设置在中间筒外壁上，相邻两个外侧锥壳之间的中间筒侧壁上具有至少一组所述侧壁分布孔。

2.根据权利要求1所述的一种轴向入口气体分布器，其特征在于，每组侧壁分布孔包括复数个间隔分布的呈方形或梯形的侧壁小孔。

3.根据权利要求2所述的一种轴向入口气体分布器，其特征在于，所述的侧壁小孔的高度不小于所述的气体分布器连接的轴向入口内径的0.15倍。

4.根据权利要求1所述的一种轴向入口气体分布器，其特征在于，所述的开孔底板上的开孔面积不小于其正对的最下方的内侧锥壳的小端圆面积的1.2倍。

5.根据权利要求1所述的一种轴向入口气体分布器，其特征在于，每个内侧锥壳的半锥角为20°-60°。

6.根据权利要求1所述的一种轴向入口气体分布器，其特征在于，定义相邻两外侧锥壳的延长线与预分布终面相交所围成的圆环流道的面积为S_终，与所述圆环流道对应的两个相邻外侧锥壳所围成的通道在垂直流体流动方向上的截面积为S_外，与所述圆环流道对应的两个相邻内侧锥壳围成的通道在垂直流体流动方向上的截面积为S_内，与所述圆环流道对应的中间筒上对应的侧壁分布孔在流体流动方向上的投影面积S_孔，则任意相邻两个外侧锥壳所对应的S_终、S_外、S_内和S_孔的各比值相等或相近，

所述“相近”定义为以任意一块外侧锥壳作为测试基准，且当满足各组S_环、S_外、S_内和S_孔的比值相等时，其余的外侧锥壳的延长线与分布器中心线构成的夹角为理想夹角，则所述其余的外侧锥壳的延长线与分布器中心线构成的实际夹角与理想夹角的偏差在±5°范围内。

7.根据权利要求1或6所述的一种轴向入口气体分布器，其特征在于，

以两个内侧锥壳的壳壁之间的最小垂直距离作为两内侧锥壳之间的间距，则相邻两内侧锥壳的间距满足：

当内侧锥壳的数量为4个时，从下到上的相邻两内侧锥壳的间距比为3:5:7；

当内侧锥壳的数量为3个时，从下到上的相邻两内侧锥壳的间距比为3:5；

当内侧锥壳的数量为2个时，两内侧锥壳的间距取轴向入口直径的0.1-0.263倍；

从下到上的内侧锥壳的小端内径及中间筒最大内径之比满足：

当内侧锥壳的数量为4个时，其比值为1:2:3:4:5；

当内侧锥壳的数量为3个时，其比值为1:2:3:4；

当内侧锥壳的数量为2个时，其比值为1:2:3；

以两个外侧锥壳的壳壁之间的最小垂直距离作为两外侧锥壳之间的间距，则相邻两外侧锥壳的间距满足：

当外侧锥壳的数量为5个时，从下到上的相邻两外侧锥壳的间距比为3:5:7:9；

当外侧锥壳的数量为4个时，从下到上的相邻两外侧锥壳的间距比为3:5:7；

当外侧锥壳的数量为3个时，从下到上的相邻两外侧锥壳的间距比为3:5。

8.根据权利要求1所述的一种轴向入口气体分布器，其特征在于，外侧锥壳的母线长度满足：除去最上方的外侧锥壳，每个外侧锥壳的母线长度不小于气体分布器所对应的反应设备的直径的1/30和轴向入口直径的1/6中的小值；最上方外侧锥壳的大端不高于其相邻下方的外侧锥壳的大端。

9.根据权利要求1所述的一种轴向入口气体分布器，其特征在于，当中间筒为圆筒时，除最上方外的外侧锥壳的半锥角θ_i满足：

其中，D_i为各外侧锥壳对应的预期分布终面的分布区域的外径，D为轴向入口的直径，θ_i为第i个外侧锥壳的半锥角，H_i为第i个外侧锥壳的小端与预期分布终面间的距离；

当中间筒为锥筒时，除最上方外的外侧锥壳的半锥角θ_i满足：

其中，D_i为各外侧锥壳对应的预期分布终面的分布区域的外径，D_ei为第i个外侧锥壳小端内径，θ_i为第i个外侧锥壳的半锥角，H_i为第i个外侧锥壳的小端与预期分布终面间的距离；

最上方的外侧锥壳的半锥角θ满足：

其中，DN为气体分布器所对应的反应设备的直径，D为轴向入口的直径，H为轴向入口与预期分布终面间的距离。

10.根据权利要求1所述的一种轴向入口气体分布器，其特征在于，在中间筒、内侧分布锥组和/或外侧分布锥组上还设有加强其刚性的加强结构。