CN104661722A - 形状增强的支撑格栅 - Google Patents

Abstract

一种用于在容器中使用的支撑格栅组件。该支撑格栅组件包括板件，每个板件均包括第一壁和第二壁，该第一壁包括介质支撑筛，该第二壁由容器壁内表面支撑。歧管耦接至板件并与容器出口液压连通。歧管和板件允许流体流过每个板件中的筛、穿过板件进入到歧管中，并穿过歧管流至容器的出口，并且允许在反转的方向上流动。第一壁的至少一部分可朝向歧管向下倾斜，并且第二壁的至少一部分可形成底部表面，该底部表面弯曲成大体与容器壁内表面的曲率一致。板件可布置在从歧管径向地延伸的圆形构造中。

Description

形状增强的支撑格栅

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年7月26日提交的美国专利申请第61/676,156号以及于2013年4月5日提交的美国专利申请第61/809,091号的优先权，二者的内容通过引证全部结合于此。

技术领域

本文公开的实施方式总体涉及一种在容纳介质床(media bed)的容器(vessel，器皿)中使用的支撑格栅(support grid)，该支撑格栅可包括支撑介质床的过滤表面，并且该支撑格栅由容器的内表面支撑。

背景技术

在一些石油化学工业和一般工业应用中，为了过滤以及支撑过滤介质的目的，需要在处理压力容器中的内部筛。然而，对于这些应用中的一些，该处理过程在内部筛表面上引入巨大载荷并且在产生引起热膨胀的温度范围内的急剧波动。传统的平的表面格栅组件可定位在头部的关于壳焊接的切线附近。由于这种设计，头部的整个体积可能是没有发生反应或干燥吸附的死区(dead area，死角)。此外，典型的平的格栅设计可需要支撑梁以承载床的重量以及处理过程的压力差。

在容器中使用介质床的一些传统的设备中，在容器中的向下流动期间，可使用中央出口并可在流达到床的较低高度时使该流侧向移动。流速率可仅在床的单个水平内变化，从而造成催化剂利用不良，并造成滤网的潜在过早破漏。在向上流动的情况中，覆盖喷嘴的出口篮(outlet basket)可造成不良分配的流。可对床再生造成十分严重的影响，并且有过早破漏以及床高度的严重损失的可能。

在容器设计中，经常需要给最终用户提供最大的容器体积、需要有效地抵抗预期的处理载荷并且需要为移动穿过容器的流提供良好的分配模式。

发明内容

根据本文公开的一个实施方式，提供了用于在包括具有内表面的壁的容器中使用的支撑格栅组件。该支撑格栅组件包括至少一个板件(panel，面板)，该板件包括第一壁和第二壁，该第一壁包括构造成用于支撑介质的筛，该第二壁构造成由容器的壁的内表面支撑。歧管(manifold)耦接至所述至少一个板件以及与至少一个板件液压连通(hydrauliccommunication)，并且该歧管构造成根据操作的模式而与容器的入口或出口液压连通。在一些这样的实施方式中，至少一个板件的第一壁的至少一部分构造成当被安装在容器中时朝向歧管向下倾斜，该至少一个板件的第二壁的至少一部分形成底部表面，该底部表面是弯曲的从而大体与容器的壁的内表面的曲率一致，或其组合。在一些这样的实施方式中，以及在与任意上述的实施方式的组合中，至少一个板件包括耦接至歧管并与该歧管液压连通的多个板件。

在一些这样的实施方式中，以及在与任意上述的实施方式的组合中，其中，歧管和多个板件构造成允许流体在穿过筛中的开口，穿过至少一个板件并进入到歧管中并且流过被引导至容器的出口的歧管的第一方向上流动，在反转的第二方向上或在这两个方向上流动。在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，每个板件均通过管连接与歧管液压连通。

在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，歧管包括出口，该歧管的出口将流引导至容器的出口，并且管连接和歧管出口构造成使得流体在与流体流动穿过歧管出口相反的方向上流动穿过管连接。在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，歧管出口构造成向下地引导流。在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，歧管具有上端部并且一顶部筛安装在歧管的上端部。

在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，歧管包括出口，该歧管的出口将流引导至容器出口，并且管连接与歧管出口构造成使得流体在与流体流动穿过歧管出口相同的方向上流动穿过管连接。在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，歧管出口构造成向上引导流。

在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，从每个板件到歧管的管连接制造成穿过歧管的底部表面、歧管的顶部表面、歧管的侧表面或它们的任意组合。

在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，管连接在连接接合部处，并包括波纹管元件(bellows element)或接头，该波纹管元件或接头允许围绕连接接合部的部件膨胀和收缩。

在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，歧管包括流控制叶片(flow control vane)或其他的流控制机构。在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，每个板件均限定一体积，并且在该体积中是流控制叶片或其他的流控制机构。在一些这样的实施方式中，流控制叶片包括用于每个板件的筛的支撑件。

在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，板件布置在从歧管径向地延伸的圆形构造中，并且板件具有在歧管附近的近端以及相对的、较宽的远端。在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，至少一个板件的第二壁包括筛，并且在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，至少一个板件的全部壁均包括筛。

在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，支撑格栅组件包括压缩材料层，该压缩材料层构造成插入在板件的底部表面与容器的内表面之间。当支撑格栅组件安装在容器中时，板件的底部表面接合压缩材料层并且压缩材料层接合容器的内表面。在一些这样的实施方式中，压缩材料层包括热衬垫。在一些这样的实施方式中，压缩材料层包括卷曲玻璃纤维纱(texturized fiberglass yarn，膨体玻璃纤维纱)。

在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，支撑格栅组件包括波纹管元件或接头，该波纹管元件或接头允许介于歧管与容器的入口或出口之间的液压膨胀和收缩。

在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，每个板件均包括侧部，该侧部从邻近歧管处大体径向地延伸；以及摇臂(swing arm)，该摇臂枢转地安装到至少两个相邻的板件的用于附接至相邻的板件的摇臂的侧部。在一些这样的实施方式中，支撑条(support bar，支撑杆)安装至每个板件的侧部，并且摇臂通过枢转地安装至支撑条而安装至每个相邻的板件的侧部。在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，其中，每个板件均包括从邻近歧管处大体径向地延伸的侧部，并且支撑条安装至每个板件的侧部。

在一些实施方式中以及在与任意上述的实施方式的组合中，支撑格栅组件包括安装至歧管的杆以及限定安装至板件的槽道和钩部(channel andhook portion)的支撑构件，其中，杆容纳在槽道和钩部中以将板件耦接至歧管。

根据本文公开的另一实施方式，提供了另一种用于在包括具有弯曲内表面的壁的容器中使用的支撑格栅组件。支撑格栅组件包括在容器中用于支撑过滤介质的装置，以及用于从用于支撑过滤介质的装置接收过滤处理后的流体的装置。用于支撑过滤介质的装置包括弯曲表面，该弯曲表面构造成与容器的壁的邻近容器的下端部的内表面的曲率相一致并且接近于该曲率。在一些这样的实施方式中，用于接收过滤处理后的流体的装置限定多个开口，这些开口用于接收来自多个用于支撑过滤介质的装置的过滤处理后的流体。

根据本文公开的另一实施方式，提供了一种制造用于容器的支撑格栅组件的方法，该方法包括：制造多个板件，每个板件均包括第一壁和第二壁，该第一壁包括构造成用于支撑介质的筛，该第二壁构造成由容器的壁的邻近容器的下端部的内表面支撑。多个板件中的每个的第二壁的至少一部分形成底部表面，该底部表面弯曲成大体与容器的壁的内表面的曲率匹配。制造歧管，该歧管限定多个开口，这些开口用于接收多个板件以将歧管与板件液压连通地放置。多个板件耦接至歧管以将多个板件与歧管液压连通地放置。在一些这样的实施方式中，当耦接时，歧管和多个板件构造成允许流体在穿过筛中的开口、穿过至少一个板件并进入歧管、并流过被引导至容器的开口的歧管的第一方向上流动，以及在倒转的第二方向上，或在这两个方向上流动。在一些这样的实施方式中，该方法包括在将多个板件装配至歧管之前将压缩材料层放置在容器的壁的内表面上，其中，压缩材料层构造成设置在板件与容器的壁的内表面之间。

附图说明

现在，参考附图中示出的以及下文描述的实施方式来更彻底地理解本发明。在附图中：

图1是容器的示意性横截面图，在该容器中布置了一种实施方式的支撑格栅组件。

图2是根据一个实施方式，布置在容器头部中的一种实施方式的支撑格栅组件的立体图。

图3和图4是图2中的在容器头部中的支撑格栅组件的部分的立体图，该立体图示出了歧管组件的内部。

图5A和图5B分别是图2中的在容器头部中的支撑格栅组件的立体横截面图和正视横截面图。

图6A和图6B分别是图2中的支撑格栅组件的部分的立体图和局部剖切立体图。

图7是图2中的支撑格栅组件的部分的立体图。

图8是根据另一实施方式的支撑格栅组件的部分的立体图。

图9是根据又一实施方式的支撑格栅组件的部分的立体图。

图10是布置在容器头部中的支撑格栅组件的又一实施方式的平面图。

图11是图10的支撑格栅组件沿图10的线11-11截取的截面图。

图12是图10的支撑格栅组件的分解图。

图13是图10的支撑格栅组件的立体图。

图14是图10的支撑格栅组件的板件的连接件的细节图。

具体实施方式

实施方式的以下详细说明将参考示出具体实施方式的附图。具有不同结构和操作的其他实施方式并不脱离本公开的范围。

本文公开的实施方式包括支撑格栅组件，该支撑格栅组件可在罐或容器内使用以支撑介质床，通过该介质床引导流体。这种介质床可在多种过程中使用，包括但不限于催化、分子筛、氧化铝干燥、离子树脂交换、碳过滤等。包括但不限于液体、气体、油、水等的流体可通过容器处理。该容器可竖直地、水平地定方位，或该容器处于气体现有技术中已知的其他定方位或构造中。该容器通常包括主体和头部部分，该头部部分耦接在主体的相对的端部处以形成密封的内部容器体积。支撑格栅组件可沿容器头部的内表面布置并利用该内表面以用于结构性的支撑，并且通过使用附加的介质和内部部件使用于使用的内部容器体积最大化。

支撑格栅组件可包括具有过滤表面的多个板件以及耦接至板件的歧管，该过滤表面由在板件的顶部、侧部、底部或其他暴露的表面上的一个或多个筛形成。在一些实施方式中，板件可围绕歧管径向地布置。筛可支撑介质床，并且在向下流动的特定模式下，流体可流过介质床和筛并流动到板件中。然后流体可流动到歧管中并流出容器。流体还可通过筛或形成歧管的顶部的穿孔平板部分直接流到歧管中。可替代地，流的方向可以倒转，例如以向上流动的特定模式，并且进入到歧管中的流可分配至板件，然后该流通过筛而流出板件，并进入到容器中。在向上流动或向下流动的条件下，穿过组件的流可以是可压缩的(气体)或不可压缩的(液体)。

本文使用的特定技术术语仅为了方便性而并不是对说明的实施方式进行限制。例如，诸如“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平的”、“竖直的”、“向上”以及“向下”的词语仅说明附图中示出的构造。事实上，参考的部件可在任意方向上定向，并且因此术语应当被理解为包括这种变型，除非明确地指出相反的。贯穿本公开，在示出或说明方法或过程时，可以以任意顺序或同时执行该方法，除非上下文明确指出该方法取决于首先执行的特定动作。

参考附图，相同的参考标号指代相同的或相似的部件，图1示出了根据一个实施方式的在容器42中的支撑格栅组件40。支撑格栅组件40可同中心地布置在柱形容器42的下容器头部44中。例如，容器42还可包括容器主体46、内部容器部件(未示出)、相对的容器头部48、入口52以及出口54。流体表面56与流“F”一起示出，在操作的特定模式下，该流可处于相反的方向中。未示出过滤介质。美国专利第5,015,383号的图4中示出了可与本文说明的实施方式一起使用的容器的实例，该专利文献的全部内容通过引证结合于此。

支撑格栅组件40包括耦接至中央歧管62的一个或多个格栅板件60。图1示出了八个板件60(但是可使用任意数量的板件)，板件60围绕歧管62径向地布置。板件60可使用管式接合部以凸缘(flange，法兰)型连接或套接型连接方式耦接至歧管62从而形成板件60与歧管62之间的密封。可在本文说明的实施方式中使用现有技术中已知的其他类型接合部和连接。

板件60可抵靠容器头部44的内壁，以用于结构支撑。板件60可由例如具有第一壁的壁形成，该第一壁包括一个或多个筛64、66的区段，筛由一个或多个另外的壁68、70、72支撑。壁68、70、72固定在一起以形成密封的封闭件(closure)，例如可将该封闭件视为壳体。板件60的底部表面(或第二壁70)可由容器头部44的壁的弯曲的内表面支撑并且板件的底部表面可弯曲成近似地匹配容器头部的壁的弯曲内表面的曲率或与该曲率一致。至少第一壁的部分(例如筛66)可朝向歧管62向下倾斜。这可增大容器42中液体可利用的体积。包括任意的壁68、70、72的任意的板件表面可包括一个或多个筛。在一个实施方式中，一个或多个板件60的底部表面(第二壁70)包括筛。在其他实施方式中，一个或多个板件60的所有壁都包括筛。

板件60还可抵靠在板件60与容器壁之间的衬垫或其他中间的可压缩层表面。该附加的衬垫或层旨在填充板件与容器的壁或壳之间的任何间隙和多余的空间。虽然筛64、66和壁68、70、72示出为大体矩形形状或梯形形状，但是在本文说明的实施方式中可使用其他构造、形状或数量的筛区段。例如，板件60的鼻部可以是弯曲的并且在一些实施方式中该鼻部由管形成，并且板件的端部可由小的材料条形成。每个板件60均可包括用于支撑或操纵目的的支撑条80。在实施方式中示出的，每个板件60还通过刚性连接件82连接至邻近的板件60，该刚性连接件例如为平板和螺栓连接件，以用于支撑、操纵或负荷分布目的。还可将现有技术中已知的其他类型的间隔、填隙或空隙补偿方法应用于本文公开的实施方式。

例如催化剂的介质可支撑在板件60上。特别地，介质可布置在筛64、66的上表面上。流体可流过筛64、66并穿过介质而流动到歧管62中，并流出容器42。筛64、66构造成允许流体流动但是防止介质流出容器42。

在一个实施方式中，板件60的上表面的筛64、66，这些筛包括在任意另外的壁68、70、72中，或用于本文公开的任意的实施方式的筛都可包括支撑在支撑条上的多个间隔的过滤网。在一个实施方式中，这种筛可包括具有大体矩形横截面的丝，并且可包括型的筛(VEE-Wire是Bilfinger Water Technologies公司的注册商标)或楔形丝型筛。在一个实施方式中，这种筛可包括具有穿孔、槽和/或其他过滤型开口的平板。在一个实施方式中，丝和平板开口可相对于板件60的纵向轴线对称地、不对称地、水平地、竖直地、切向地和以它们组合的方式地定向。在一个实施方式中，丝和平板开口的间隔和尺寸沿这种筛的长度而变化。在一个实施方式中，这种筛可包括过滤丝、平板、具有穿孔的特征、以其他方式设置多个过滤型开口的特征以及流控制叶片中的一个或任意组合。这种筛可包括与在于2001年10月16日提交的美国专利第6,663,774号中所公开的实施方式一样的实施方式，并且具体地参考其中说明的过滤丝28和支撑条20，并可包括与在2005年7月18日提交的美国专利第7,425,264号中公开的实施方式一样的实施方式，并且具体地参考其中说明的丝16和支撑条17，这两个专利文献的内容通过引证全部结合于此。

歧管62可包括在歧管62的上端部的顶部筛90，并且顶部筛90可包括与上文描述的筛64、66一样的特性。可将介质支撑在筛90的上表面上。可替代地，顶部筛90可以是穿孔的平板或具有允许流体通过的其他开口同时支撑介质的构件。流体可流过过介质、穿过顶部筛90中的开口并经过顶部筛90而直接流动到歧管62中。在一个实施方式中，顶部筛90可包括布置在穿孔的平板部分上方的筛部分，并具有布置在筛与平板部分之间的一个或多个流控制叶片。歧管62可耦接至以液压连通的方式耦接至容器40的出口54。换句话说，由板件60限定的内部体积可与歧管62的内部体积液压连通，该歧管的内体积可与容器出口54液压连通。

图3和图4示出了歧管62的内部。歧管42可包括上凸缘和下凸缘92、94和主体96以及布置在凸缘92、94之间的一个或多个流控制叶片。上凸缘92可用于支撑顶部筛90。下凸缘94可用于经由一个或多个管连接(例如下文进一步说明的管100)将歧管62耦接至板件60以将板件60与歧管62布置成液压连通。下凸缘94还可耦接至歧管出口102(例如带凸缘的管)，该歧管出口将歧管62耦接至容器头部44并且该歧管出口与容器出口54流体连通(图5A和图5B中示出的)。一个或多个流控制叶片104可由顶部筛90支撑，并且具体地可耦接至顶部筛90的底部表面。流控制叶片104可径向地布置在歧管62内，并且可至少部分地延伸到歧管出口102中。除流控制叶片之外或用于替代流控制叶片，可设置对于本技术领域的普通技术人员已知的用于流体引导的或流动特性控制的，或通常转向流或限制流的其他的流控制机构。其他的流控制机构的实例包括管道、穿孔平板和锥形件。

图5A和图5B示出了支撑格栅组件40的截面图。示出的歧管出口102的凸缘部分用螺栓紧固至歧管62的下凸缘94。歧管出口102可焊接至容器44，以使得歧管出口与容器出口54流体连通。延长管106还可用于形成歧管62与容器出口54之间的连接。示出了延长管106至少部分地布置在歧管出口102中并且延伸到容器出口54中。在一个实施方式中，延长管106(或耦接至延长管106的其他管部分)可延伸穿过容器出口54并径向向外地延伸到容器出口的下方以使得延长管106的凸缘区段用于将整个容器组件连接至任意其他结构类型的出口/入口连接件。可在本文说明的实施方式中使用现有技术中已知的螺栓紧固、焊接、夹持以及其他相似类型的结构连接件或密封连接方式。

示出的歧管62的下凸缘94耦接至管100以通过歧管62的底部表面构建与每个板件60的流体连通。每个管100均可由每个板件60的端部通过例如焊接至(例如壁72)的端部而将板件60和歧管62耦接。每个管100均可包括管凸缘108或其他类似的肩部，管凸缘固定在下凸缘94与开口环110之间，该开口环具有围绕管100集合在一起的两个或更多个件(还在图6A和图6B中示出)。特别地，一个或多个螺栓可延伸穿过下凸缘94、管凸缘98以及开口环110，以将每个板件60紧固至歧管62。板件60的端部可布置在歧管62的主要部分的下方，并且可耦接至歧管62的底部表面(例如下凸缘94)。在一个实施方式中，例如衬垫的密封件可布置在歧管62的下凸缘94与每个管100的管凸缘98之间。在这种方式中，每个板件60均可使用简单的、结构上刚性的并密封的连接件而容易地连接至歧管62并容易地从歧管移除。管连接或管100可采用现有技术中已知的多种形式。例如，固定的管连接可代替地为诸如90度、180度或其他角度的弯曲，或其他类型的管道连接件。

参考图5B，示出了一个或多个流箭头“F”以示出流体通过支撑格栅组件40的流动路径。引导至支撑格栅组件40的流体可首先流过布置在筛64、66、90上的任意介质。如上文所述的，筛64、66、90可构造成允许流体流过筛64、66、90但是防止介质流过筛。流体可流过筛64、66并流入板件60的内部中，并且流体可沿底部壁70被引导至管100。筛可结合有穿孔或其他限制方式以控制相对于其他筛表面的通过每个表面的流体的量。然后，流体可在向上的方向上流到歧管62内，例如，通过管100在平行于容器42和歧管62的纵向轴线的方向上并在与流入到容器42中的方向相对的方向上流到歧管内，并且流体流出容器出口54。流体还可经由顶部筛90直接地流动到歧管62内。流体最终可在平行于容器和歧管62的纵向轴线的向下的方向上流出歧管出口102(和延长管106)，并且通过容器出口54在总体流过容器42的相同方向上流出。布置在歧管62中的流控制叶片98、104或其他流控制机构可辅助引导流体流并且通过支撑格栅组件40控制流体流分配。可使用任意数量和布置的流控制叶片98、104以优化通过支撑格栅组件40的流体流方向和分配。如果应用过程需要，流还可在倒转的方向上移动，在这种情况下，例如，从入口(以前是出口54)流入到歧管62中的流可分配至板件60并且通过筛64，66流入到容器42中。

图6A和图6B示出了连接至歧管62的一个板件60。每个板件60均可通过布置在歧管出口102的外表面上的锁定连接件112连接至歧管62。特别地，锁定连接件112可包括由支撑构件116焊接至歧管出口102的一个或多个杆114。每个板件60均包括一个或多个配合连接件118或悬挂件(图7中示出)，以用于与锁定连接件112接合。具体地，配合连接件118可包括在鼻部或端部121处焊接至板件60的壁68的一个或多个支撑构件120，支撑构件120每个都具有槽道和钩部122以用于接收锁定连接件112。配合连接件118的支撑构件120可大体平行于锁定连接件112的支撑构件116，锁定连接件的支撑构件可大体垂直于杆114。在这种方式下，板件60可容易地固定至与歧管62的连接，并容易地从该连接移除。本文说明的实施方式中可使用现有技术中已知的其他类型的连接件。

图7示出了一个板件60的内部。如示出的，一个或多个流控制叶片126还可布置在每个板件60中以引导流体流并控制通过板件60并进入歧管62中的流体流分配。流控制叶片126通常可平行于每个板件60的纵向轴线，但是包括朝向管100引导流体流的渐缩端部。可使用任意数量的流控制叶片126以最大化穿过支撑格栅组件40的流体流方向和分配。突出件(tab，翼片)或其他限制件可附加至控制叶片126以进一步在板件60内控制或操控流动特性。在本文公开的实施方式中，如相对于歧管62的流控制叶片104所提及的，现有技术中已知的其他流控制机构(例如管道、穿孔平板和锥形件)也可应用于使流分配均衡。

图8示出了具有板件160的支撑格栅组件140的另一实施方式。组件140与上文说明的组件40类似，但是板件160具有端部161，该端部经由布置在板件160下方的管(pipe)164将流体流向下引导到歧管162中。管164可通过歧管162的顶部表面连接至歧管162的上凸缘166。出口管168也可耦接至歧管168以用于流体流出容器组件。内管170可布置成穿过歧管162并且可与容器组件的内部流体连通。这种连接可在有例如小的或同心的出口时使用。内管170可覆盖有类似于顶部筛90的筛，并且可使用于回流过程以清除来自于容器组件的使用过的介质，或用于满足其他相似的过程需要。图2至图7的包括板件60的支撑格栅组件40的实施方式可在图8的支撑格栅组件140的实施方式中使用，并且反之亦然。

图9示出了板件180的实施方式，该板件限定具有一个或多个流控制叶片126的体积。板件180与上文说明的板件60类似，但是包括可(例如在歧管62的侧表面处)直接耦接至歧管62的主体或耦接至歧管出口102的端部182。在该实施方式中，端部182的开口是正方形的，但是可使用其他形状。也可起支撑作用的流控制叶片126的数量可根据将承受的负载或想要的流特性或方向而改变。预期相对较大的负荷可导致更多的流控制叶片126或支撑件布置在板件180中。对于较小的负荷可减少流控制叶片126的数量。图9中示出的板件180的实施方式可与在上文说明的支撑格栅组件40、140的实施方式一起使用，并且反之亦然。可在本文说明的实施方式中使用包括管100和端部161、182的多种板件60、160、180连接件的一个或多个组合。

在安装支撑格栅组件40的一个方法中，可作为中央出口衬套的歧管出口102可首先附接至容器出口54(有时被称为喷嘴)。歧管出口102可直接焊接至喷嘴的顶部锻制区域，或插入喷嘴直径的一定深度并焊接在喷嘴直径内。无需焊接至喷嘴的可替代的实施方式为接合至容器的第一内部接头处使用的渐缩凸缘。可提供夹具以用于中央衬套(hub)恰当地延伸至容器中。配合连接件118或悬挂件设置成用于定位每个板件60的鼻部区段并且辅助最终的密封操作。在所有件都放置在容器的内部并定位后，可在每个管凸缘108上使用衬垫(未示出)。然后，下凸缘94则可放置在管100之上并且用螺栓紧固至管凸缘108。下凸缘94可被分段从而能够过穿过检修孔(manway)，并且然后能组装并用螺栓紧固在位。衬垫可放置在上凸缘92上并准备用于最终的覆盖，例如顶部筛90最终覆盖。顶部筛90则可定位在衬垫之上并用螺栓紧固在位。顶部筛90可具有流动控制表面以配合板件60的运行。可检查板件，从而在下容器头部44上直接全部支撑，并且如果必需，添加垫片。可对用于约束螺栓紧固的连接件进行开槽以允许热膨胀并且将全部板件60连接到一个组件中，因此没有板件60相对于其他板件能升高。

图10至图14示出了支撑格栅组件200的又一实施方式。如前文的实施方式，该支撑格栅组件200可包括耦接至中央歧管212的一个或多个格栅板件210。歧管212可包括歧管基部214、歧管格栅连接件216或主体以及歧管顶板218。歧管212可使用筛和管封闭螺栓环222耦接至出口管220。在该实施方式中，出口管220从歧管212向上延伸，弯曲90度，并且延伸穿过在容器42的侧部的开口222。容器42的外部，将出口管220连接至邻近的管的一种方式可使用夹层凸缘224和螺旋缠绕式衬垫226。

在一些实施方式中和如在图10至图14的支撑格栅组件中所示出的，可设置允许组件的部件膨胀和收缩的并可允许部件之间角度偏移的连接接合件。在实施方式中示出了这种连接接合部是波纹管(bellows)并且使支撑格栅组件200安装便利。波纹管元件230可设置在出口管220中或设置成与出口管呈一条线，在这种情况下，在管231的竖直部分中竖直地定方位，并液压地插入在歧管出口与出口管220之间。波纹管元件232还可设置在每个板件210连接歧管格栅连接件216的连接处，并在管连接或管234中也竖直地定方位。波纹管元件230、232用于至少两种功能。第一，由于生产中的可变性或由于歧管安装在容器头部44中，歧管212可能不会完美地安装。可变性可造成歧管212的定位、角度或两者都不在理想的位置。出口管220具有固定的位置以达到并连接容器42的外部，并且此处制造有凸缘的连接件对于变化地定位几乎没有容差。波纹管元件230、232提供了水平运动行进和竖直运动行进以及角度调整的能力，以处理部件的构造的可变性。第二，波纹管元件230、232处理热循环以及相伴随的零件的膨胀和收缩。由于处理过程的频繁且极端的温度变化，可引起零件的疲劳或弱化，并且除此之外还使连接松动。波纹管元件230、232或可替代地由本领域的普通技术人员所选择的接头可用于其他零件的膨胀和收缩。其他这种接头的实例可包括具有衬垫的伸缩零件以及柔性管道或软管。

在支撑格栅组件200的该实施方式中，管连接或管234可构造成使得流体在与流体流过歧管出口的方向相同的方向上流过管234；可将流向上引导穿过歧管212。再次，管连接或管234还可包括或替代地例如弯管或其他类型管道连接件的配件。流可在任意方向上从容器42进入到板件210中，进入到歧管212中并流至出口管220，或从入口管(与出口管220相同)进入到歧管212中，分配到板件210并且进入到容器42中。

可根据处理应用而选择本文公开的支撑格栅组件40、200的部件的材料。在一个实施方式中，该材料可以是AISI 304型不锈钢。可基于处理应用来选择波纹管元件230、232，并且波纹管的适当的供应商的一个实例可以是U.S.Bellows，Inc.(美国波纹管公司)。

支撑格栅组件200可由压缩材料层(例如隔离层(insulation blanket，绝热层，隔热衬垫)236)支撑(图10和图11)。隔离层236可设置在支撑格栅组件200与容器头部44的基底之间，并且可填充会存在于这些特征之间的空隙或间隙。在该实施方式中，隔离层236可被成形为近似于或稍微大于板件210的覆盖区(footprint)。适当的材料可包括弹性材料(例如合成橡胶)或热衬垫，像例如(TETRAGLAS是DarcaSouthern，Inc.的注册商标)的卷曲玻璃纤维纱。可基于允许填充板件210与容器头部44基底之间的空隙并同时提供板件210的支撑的特性而选择材料，如例如可提供一些弹性材料。此外，应当根据处理应用而选择材料，该材料会暴露于例如严苛的化学、燃料或极热环境下。在一个实施方式中，隔离层236是1英尺厚的

可设置支撑条240。支撑条240可具有用作每个板件210的操纵件或升高点。然而，这种实施方式的支撑条240还可提供用于将板件210约束在一起的连接点。支撑条240在每个端部处附接至板件210的侧部，这可通过焊接或其他方式实现。如图13中示出的，并且图14更详细地所示出的，在支撑条240的端部处的每个竖直部分均具有摇臂242，该摇臂附接至支撑条。在一个端部处，摇臂242具有衬套244，该衬套围绕支撑条240动作并且允许臂242枢转。在另一端部处摇臂是自由的。一个板件210的摇臂242枢转以接触邻近的板件210的摇臂242，并且如图14中可见的，臂242用螺栓紧固在一起。可围绕整个支撑格栅组件200重复该动作以使全部板件210彼此连接。这可排除图2中示出的刚性连接件17以在设备中提供柔性。

本文描述的支撑格栅组件的特征在于允许使用容器作为支撑结构，由此省略或降低了对额外的支撑元件的需求，例如可附加至容器以用于支撑的梁或环。支撑格栅组件的下轮廓还可增大容器中介质的能够使用的体积。支撑格栅组件还可包括整体形成在板件和歧管中的流控制叶片，从而在入口和出口方向上控制和分配流过组件的流体。

本文公开的支撑格栅组件的一种用途可以是安装到加氢处理(hydroprocessing)或气体脱水(gas dehydration)容器的底部头部中，这可促进液体和气体流动、床利用、分配并促进整体处理的效率。支撑格栅组件可直接搁置在底部头部的表面上，并且可允许大体全部或整个体积填充介质。增大的床体积可允许转换目前的容器以获得更高的处理能力并且使新的容器的壳长度制造地更短。板件的闭合的不锈钢底部表面可防止床材料在板件中的一个的下方移位并防止泄漏到处理的流中。由于系统具有粘结(coking)的可能，例如筛表面或楔形丝筛表面可被应用于底部并可消除死区，从而将催化剂保留在底部表面上。容器头部可直接支撑格栅以在没有将特殊的支架环或重型梁附加至容器的情况下产生牢固且刚性的结构。

每个板件均可以是完全闭合的元件，其中用螺栓连接和衬垫连接紧固至歧管。该闭合的设计可允许格栅组件在床下方膨胀和收缩而不损害外周缘密封，这种情况可在循环的气体脱水应用中发生。在向下流的操作过程中，板件的渐缩的设计可收集来自容器的几乎全部的或容器的整个横截面的流，并将该流移动朝向中央衬套出口，并可产生穿过整个容器的大体均衡的流并且相对于传统的床支撑系统促进了床的利用。远离容器中心线，催化剂或滤网的体积可更大。板件可匹配容器头部的构造形状，从全部区域均衡地收集流，而不必覆盖容器的整个横截面。

虽然本文示出并说明了具体的实施方式，本领域的普通技术人员应理解的是，旨在实现相同目的的任何布置可替代所示出的具体的实施方式，并且本文的实施方式在其他环境中具有其他的应用方式。该应用方式旨在覆盖本公开的适应性调整和变型。所附权利要求并不旨在将本公开的范围限制在本文说明的具体的实施方式。虽然前文主要描述支撑格栅组件和部件的实施方式，但是在不脱离由所附权利要求确定的基本范围的情况下可设想其他的和另外的实施方式。

Claims (30)

1.一种用于在包括壁的容器中使用的支撑格栅组件，所述壁具有内表面，所述支撑格栅组件包括：

至少一个板件，所述至少一个板件包括第一壁和第二壁，所述第一壁包括筛，所述筛构造成用于支撑介质，所述第二壁构造成由所述容器的所述壁的所述内表面支撑；以及

歧管，所述歧管耦接至所述至少一个板件并且所述歧管与所述至少一个板件液压连通，并且所述歧管构造成与所述容器的入口或出口液压连通。

2.根据权利要求1所述的支撑格栅组件，其中，所述至少一个板件的所述第一壁的至少一部分构造成在安装在所述容器中时朝向所述歧管向下倾斜，所述至少一个板件的所述第二壁的至少一部分形成底部表面，所述底部表面弯曲成大体与所述容器的所述壁的所述内表面的曲率相一致，或其组合。

3.根据权利要求2所述的支撑格栅组件，其中，所述至少一个板件包括耦接至所述歧管并与所述歧管液压连通的多个板件。

4.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，其中，所述歧管和所述多个板件构造成允许流体在穿过所述筛中的开口、穿过所述至少一个板件、进入所述歧管中、并穿过所述歧管通向所述容器的出口的第一方向上流动，以及在相反的第二方向上流动或在这两个方向上流动。

5.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，其中，每个板件均通过管连接而与所述歧管液压连通。

6.根据权利要求5所述的支撑格栅组件，其中，所述歧管包括出口，所述歧管的出口将流引导至所述容器的出口，并且所述管连接和所述歧管的出口构造成使得流体在与流体流过所述歧管的出口的方向相反的方向上流过所述管连接。

7.根据权利要求5所述的支撑格栅组件，其中，所述歧管的出口构造成将流向下引导。

8.根据权利要求5所述的支撑格栅组件，其中，所述歧管具有上端部并且顶部筛安装至所述歧管的所述上端部。

9.根据权利要求5所述的支撑格栅组件，其中，所述歧管包括出口，所述歧管的出口将流引导至所述容器的出口，并且所述管连接和所述歧管的出口构造成使得流体在与流体流过所述歧管的出口的方向相同的方向上流过所述管连接。

10.根据权利要求5所述的支撑格栅组件，其中，所述歧管的出口构造成将流向上引导。

11.根据权利要求5所述的支撑格栅组件，其中，所述管连接位于连接接合部处，并且所述管连接包括允许围绕所述连接接合部的部件膨胀和收缩的波纹管元件或接头。

12.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，其中，所述歧管包括流控制叶片或其他的流控制机构。

13.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，其中，每个板件均限定一体积，并且流控制叶片或其他的流控制机构位于所述体积内。

14.根据权利要求13所述的支撑格栅组件，其中，所述流控制叶片包括用于每个板件的所述筛的支撑件。

15.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，其中，所述板件布置在从所述歧管径向地延伸的圆形构造中，并且所述板件具有位于所述歧管附近的近端和相对的更宽的远端。

16.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，其中，所述至少一个板件的所述第二壁包括筛。

17.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，其中，所述至少一个板件的全部壁中的每个壁均包括筛。

18.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，所述支撑格栅组件还包括压缩材料层，所述压缩材料层构造成介于所述板件的所述底部表面与所述容器的所述内表面之间，其中，当所述支撑格栅组件安装在所述容器中时，所述板件的所述底部表面与所述压缩材料层接合并且所述压缩材料层与所述容器的所述内表面接合。

19.根据权利要求18所述的支撑格栅组件，其中，所述压缩材料层包括热衬垫。

20.根据权利要求18所述的支撑格栅组件，其中，所述压缩材料层包括卷曲玻璃纤维纱。

21.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，所述支撑格栅组件还包括波纹管元件或接头，所述波纹管元件或接头允许介于所述歧管与所述容器的入口或出口之间的液压膨胀和收缩。

22.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，其中，每个板件均包括从所述歧管的附近大体径向地延伸的侧部，并且摇臂枢转地安装到至少两个相邻的板件的一侧部以便附接至相邻的板件的摇臂。

23.根据权利要求22所述的支撑格栅组件，其中，支撑条安装至每个板件的侧部，并且所述摇臂通过枢转地安装至所述支撑条而安装至每个相邻的板件的侧部。

24.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，其中，每个板件均包括从所述歧管的附近大体径向地延伸的侧部，并且支撑条安装至每个板件的侧部。

25.根据权利要求3所述的支撑格栅组件，所述支撑格栅组件还包括杆和支撑构件，所述杆安装至所述歧管，所述支撑构件限定安装至所述板件的槽道和钩部，其中，所述杆容纳在所述槽道和钩部中以将所述板件耦接至所述歧管。

26.一种用于在包括壁的容器中使用的支撑格栅组件，所述壁具有弯曲的内表面，所述支撑格栅组件包括：

用于支撑所述容器中的过滤介质的装置，用于支撑过滤介质的所述装置包括弯曲表面，所述弯曲表面构造成与所述容器的邻近所述容器的下端部的所述壁的所述内表面的曲率相一致，并接近于所述容器的邻近所述容器的下端部的所述壁的所述内表面的曲率；以及

用于接收来自用于支撑过滤介质的所述装置的过滤处理后的流体的装置。

27.根据权利要求26所述的支撑格栅组件，其中，用于接收过滤处理后的流体的所述装置限定多个开口，所述多个开口用于接收来自多个用于支撑过滤介质的所述装置的过滤处理后的流体。

28.一种制造用于容器的支撑格栅组件的方法，所述方法包括：

制造多个板件，每个板件均包括第一壁和第二壁，所述第一壁包括筛，所述筛构造成用于支撑介质，所述第二壁构造成由所述容器的邻近所述容器的下端部的壁的内表面支撑，其中，所述多个板件中的每个的所述第二壁的至少一部分形成底部表面，所述底部表面弯曲成大体与所述容器的所述壁的所述内表面的曲率相匹配；

制造歧管，所述歧管限定多个开口，所述开口用于接收所述多个板件以将所述歧管与板件设置成液压连通；将所述多个板件耦接至所述歧管以将所述多个板件设置成与所述歧管液压连通。

29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述歧管和所述多个板件构造成允许流体在穿过在所述筛中的开口、穿过至少一个板件、进入所述歧管内并穿过所述歧管通向所述容器的开口的第一方向上流动，以及在相反的第二方向上流动或在这两个方向上流动。

30.根据权利要求28所述的方法，所述方法还包括在将所述多个板件装配至所述歧管之前将压缩材料层放置在所述容器的所述壁的所述内表面上，所述压缩材料层构造成位于所述板件与所述容器的所述壁的所述内表面之间。