CN103007830B - 一种气体分布器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体分布器，是由单片的分布盘或者是多片的分布盘构成的分布器；其中分布盘由挡流板1和扇形叶片2构成；扇形叶片2围绕在挡流板1周围，形成等距的环形阵列；挡流板、扇形叶片处于同一水平面上。本发明所提供的分布器对于直径较大的设备能够起到很好的气体分布效果，同时结构简单，加工、安装方便，具有较大的操作弹性，可以有效节约制造和操作、维护费用。

Description

一种气体分布器

技术领域

本发明涉及一种气体分布器，特别涉及一种适用于大直径设备的气体分布器。

背景技术

常用的气体分布器是由主进风管、风管分布器和风孔等构成的管孔式装置。固定设置的风孔在进行单一气相反应或者气、液多相反应时，反应物易在气体分布器的风孔处堵塞、结焦，影响正常生产。当装置直径较大时，由于风管设置的问题，气体从位置不同的开孔处流出的速率不同，所以此种分布器很难达到均匀分布气体的目的。对于大直径的装置，若气相分布不均匀，极有可能造成气体的偏流与短路，使气液相接触不均匀，或气相混合差，严重影响设备的运行与效率。我们对传统分布器的问题进行了改进，提出了一种气体分布器，特别适用于大直径设备的气体分布。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体分布器，对于直径较大的设备能够起到很好的气体分布效果，同时结构简单，加工、安装方便，具有较大的操作弹性，可以有效节约制造和操作、维护费用。

本发明的技术方案为：一种气体分布器，其特征是由单片的分布盘或者是多片的分布盘构成的分布器；其中分布盘由挡流板1和扇形叶片2构成；扇形叶片2围绕在挡流板1周围，形成等距的环形阵列；挡流板、扇形叶片处于同一水平面上。

优选挡流板的结构设计为圆形，或者是适应于气体进口管道的其它形状和尺寸。扇形叶片围绕在挡流板周围，形成等距的环形阵列。优选相邻两片扇形叶片旋转的间隔角度α为4～6°，即每隔4～6°角设置一块扇形叶片；扇形叶片自身的夹角β为4～6°；两块扇形叶片之间留有一定的空隙作为气体通道，气体通道的宽度与扇形叶片的宽度相等；扇形叶片的外径D2一般为设备主体直径的70～90%。对于同一个单片分布盘，每个叶片及叶片之间的夹角都相等，叶片自身的夹角都相等。

在气体流经通道设置挡流板，使从入口管道进来的工艺气体，受到挡流板的阻挡，防止气体直接穿透设备中心的小部分区域从出口流出。水平布置的扇形叶片起到引流、导流的作用，一方面使气体沿叶片的伸展方向流动，一方面使气体沿叶片的宽度方向流动，最终达到均匀分布的目的。

根据工艺流程的需要，分布器可以只安装单片分布盘，也可以将多片分布盘同轴依次排列，构成多盘装分布器。在单片分布盘上，挡流板和扇形叶片由同一片钢板整体切割而成，或者通过焊接、螺栓固定的方式将挡流板和扇形叶片连接起来。对于直径较大的扇形叶片，叶片可以分段焊接或组装。其安装位置设置一般在设备气体进口段的总高度的一半。

对于多片分布盘构成的分布器，各个分布盘的结构形式应完全相同；相邻两片分布盘的扇形叶片与气体通道相互交错排列；分布盘与分布盘之间采用支承轴连接，各分布盘在支承轴上同轴依次排列。根据工艺要求，优选设置分布盘片数为2～5片，分布盘之间的最小距离不小于进口管道内径的1/30，分布盘之间的最大距离不超过进口管道内径的1倍。其中第一片分布盘的安装位置设置在设备气体进口段的总高度的一半。分布盘片数越多，分布效果越好，同时压降越大。考虑到自身的重量和气流的冲击，在分布器的适当部位进行加强和固定。

分布器的方向适应性良好：气流自上而下流经分布器，或自下而上流经分布器，均能得到一致均匀的分布。根据工艺流程的需要，分布器可以安装在装置的上部，也可以安装在装置的中间或者下部。

优选挡流板或扇形叶片的材质为不锈钢、合金钢、陶瓷或塑料。连接部件材质推荐使用与之相一致的材料。

附图说明

图1单片分布盘示意图；其中1-挡流板，2-扇形叶片，α-相邻两片叶片旋转的间隔角度，β-叶片自身的夹角，D1-挡流板直径，D2-扇形叶片的外沿直径；

图2两盘装气体分布器示意图；其中H1-两片分布盘的距离；

图3气体在多盘装分布器叶片间的流动方式示意图；其中D3-叶片宽度，D4-气体通道的宽度，A-气体。

具体实例方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明：

实例1：单片分布盘结构如图1所示，由挡流板和扇形叶片组成。扇形叶片围绕在挡流板周围，形成等距的环形阵列。挡流板是直径为D1的圆盘，防止气体流股短时间内穿透设备造成短路。D1的尺寸与DN600的气体进口管道内径相同。设备主体内径4m，扇形叶片的外沿直径D2为3.2m。以挡流板为中心，相邻两片叶片旋转的间隔角度α为5°，叶片自身的夹角β为5°。单片分布盘材质为碳钢，挡流板和扇形叶片由一整块钢板切割而成，通过在底部安装支架的方式安装。其安装位置设置在设备气体进口段的总高度的一半。经CFD模拟计算证明该分布器能够有效改善气体分布，分布器出口截面压差不超过5%。

实例2：图2是两盘装气体分布器示意图。对于每片分布盘，相邻两片叶片旋转的间隔角度为4°，叶片自身的夹角也为4°。挡流板直径D1的尺寸与DN800的气体进口管道内径相同。设备主体内径6m，扇形叶片的外沿直径D2为5.4m。两片分布盘的形式完全相同，两片分布盘固定在共同的支承轴上，在支承轴上依次排列，各自的扇形叶片与气体通道相互交错。两片分布盘之间的距离设置H1为进口管道内径的1/20。分布器部件的材质为高强度合金钢，挡流板和扇形叶片通过螺栓固定连接，安装方式为顶部吊装。其中，第一片分布盘的安装位置设置在设备气体进口段的总高度的一半。当进气管气体流速为13m/s，管径为DN800，设备主体直径6m，经CFD模拟计算证明该分布器能够有效改善气体分布，加强气体的混合。分布器出口截面压差不超过3%。

气体A在多盘装分布器内的流动方式如图3所示，叶片宽度为D3，气体通道的宽度为D4，D3与D4相等。上下相邻两块分布盘叶片相互交错排列，使气流A在分布盘间交替流动，从而获得更好的分布效果，同时相应流过压降也有所增大。图3所示为气体从设备上部进入，根据工艺流程的需要，可以改为气体流股从下部管道进入，分布器安装不变，也能得到很好的分布效果。

所述气体分布器与其它类型的分布器相比，具有结构简单，加工、安装方便，分布效果好，操作弹性大等特点。应用于大直径的过程设备中,可以有效节约制造和操作、维护费用。

本发明提出的气体分布器，已通过实例进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的制作方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (5)

1.一种气体分布器，其特征是由单片的分布盘或者是多片的分布盘构成的分布器；其中分布盘由挡流板(1)和扇形叶片(2)构成；扇形叶片(2)围绕在挡流板(1)周围，形成等距的环形阵列；挡流板、扇形叶片处于同一水平面上；相邻两片扇形叶片旋转的间隔角度α为4～6°；扇形叶片自身的夹角β为4～6°。

2.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征是：对于单片分布盘，挡流板和扇形叶片由同一片钢板整体切割而成，或者是通过焊接或螺栓固定的方式将挡流板和扇形叶片连接起来。

3.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征是：对于多片分布盘构成的分布器，各个分布盘的结构完全相同；相邻两片分布盘的扇形叶片与气体通道相互交错排列；分布盘与分布盘之间采用支承轴连接，各分布盘在支承轴上同轴依次排列。

4.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征是：对于多片的分布盘构成的分布器，设置分布盘片数为2～5片。

5.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征是：挡流板或扇形叶片的材质为不锈钢、合金钢、陶瓷或塑料。