CN109046223A - 高温反应器 - Google Patents

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秦中贤
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    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
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Abstract

本发明属于化工设备领域，具体公开了一种高温反应器，包括反应器本体，所述反应器本体内部设有管板，所述反应器本体内设有多个换热管，多个换热管上端穿过管板且与管板固定连接；还包括支撑板和进水管，所述支撑板位于管板下方，所述换热管穿过支撑板且支撑板与换热管固定连接，所述支撑板周向设有挡板，所述支撑板与挡板形成储水腔，所述挡板与管板间设有溢流口，所述进水管穿过反应器本体和挡板且出水端位于储水腔内。该高温反应器可以避免管板受到温差而损坏，延长了高温反应器的使用寿命。

Description

高温反应器
技术领域
本发明涉及化工设备领域，具体涉及一种高温反应器。
背景技术
高温反应器称为小型高压反应釜，催化反应釜，聚合反应釜，加氢反应釜，一般指反应温度在400℃以上的反应器，高温反应器适用于进行化学、化工反应。
高温反应器一般都包括反应器本体、换热管和管板，换热管穿过管板且与管板焊接。现有的高温反应器造价都比较高，一般需要几百万甚至上千万，而高温反应器的使用寿命却非常短，一般仅有半年左右，即每隔半年，企业都要更换掉损坏的高温反应器，使企业承受沉重的经济负担。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温反应器，该高温反应器可以避免管板受到温差而拱起，延长了高温反应器的使用寿命。
为达到上述目的，本发明的基础方案如下：高温反应器，包括反应器本体，所述反应器本体内部设有管板，所述反应器本体内设有多个换热管，多个换热管上端穿过管板且与管板固定连接；还包括支撑板和进水管，所述支撑板位于管板下方，所述换热管穿过支撑板且支撑板与换热管固定连接，所述支撑板周向设有挡板，所述支撑板与挡板形成储水腔，所述挡板与管板间设有溢流口，所述进水管穿过反应器本体和挡板且出水端位于储水腔内。
采用本基础方案的有益效果如下：1.本方案中通过设置进水管对管板进行降温，避免管板两面温差过大，更加避免了管板变形而形成气腔并一直与水蒸气接触，提高了管板的使用寿命，进而提高了高温反应器的使用寿命，使高温反应器的使用寿命是原来的3-4倍甚至更长。2.本方案中，支撑板设置在管板的下方，管板与挡板形成了储水腔，可以保证储水腔内一直有水，即可以使管板几乎全部的部分都可以被储水腔内的水进行冷却，冷却效果更好而且避免了管板下面始终与水蒸气接触。3.在挡板与管板之间设有溢流口，储水腔内的水通过溢流口流出，而进水管是持续进水的，进水管进的水温度较低，而被加热后的水可以通过溢流口流出，确保位于储水腔内的水温度较低，这样对管板的冷却效果更好。4.经溢流口流出的水进入到高温反应器内后气化，有利于高温反应器内高温反应的进行。5.本方案中仅通过设置支撑板、挡板和进水管就达到了对管板的降温效果，成本较低。
进一步，还包括多个定位件，所述定位件与换热管固定连接且与支撑板下端面固定连接。通过定位件将支撑板固定在换热管上，操作简单且固定效果好。
进一步，所述进水管的数量为多个，多个进水管进水效果更好。
进一步，所述进水管的数量为四个，四个进水管沿支撑板周向均匀设置。四个进水管沿支撑板周向均匀设置，既可以确保进水管的进水量能够使储水腔内一直存有水，又保证了进水均匀，确保对管板冷却时也较为均匀，而且尽量减少进水管的数量，降低成本。
进一步，所述进水管的进水流量之和不小于溢流口的出水流量之和。这样可以保证始终有冷却水进入到储水腔内进行冷却，且储水腔内的水温一直处于一个较低的状态，对管板的冷却效果更好。
附图说明
图1是本发明高温反应器实施例的结构示意图；
图2是本图1中A处放大图；
图3是本发明高温反应器的B向剖视图；
图4是换热管和支撑板连接的示意图；
图5是现有技术中管板产生形变时的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：反应器本体1、进水管2、管板3、支撑板4、换热管5、储水腔6、挡板7、固定管8。
发明人经多年研究，创造性的发现了影响高温反应器使用寿命的原因所在。如图5所示，高温反应器工作时，高温反应器本体(a)内的温度非常高，一般都达到500℃以上，甚至高达1000℃，具体的是位于高温反应器内上端的管板(b)下方的位置温度很高，而管板多为金属材质的，即管板受热后其强度会降低，管板(b)中部向上拱起，而与管板(b)固定连接的换热管也会受到很大的拉扯力。管板(b)中部向上拱起后，管板(b)与高温反应器本体(a)间会形成一个气腔(c)，高温反应器本体(a)内所产生的水蒸气就会聚集在这个气腔(c)内，使管板(b)下部无法与高温反应器内的温度较低的水接触而只能温度更高的水蒸气接触，这样更加导致管板(b)下部受热温度过高，甚至水蒸气聚集在气腔内，使管板所受的气压增大，更容易导致管板(b)变形，而管板(b)的变形会使管板(b)距离高温反应器本体(a)内的水的距离越来越大，更加无法被冷却到，从而导致恶性循环。管板(b)向上拱起的变形不仅影响了管板(b)自身的使用寿命，因为换热管与管板(b)固定连接，所以管板(b)在变形时也会使换热管受到很大的拉扯力，进而造成管板(b)、换热管或换热管与管板(b)的连接处损坏，影响了高温反应器的使用寿命。为此，发明人设计了一种高温反应器，用以解决该问题，以下为该高温反应器的实施例。
实施例基本如附图1所示：高温反应器，包括反应器本体1，反应器本体1内上部设有横向的管板3，反应器本体1内设有多个换热管5，多个换热管5上端穿过管板3且与管板3固定连接。本方案中还包括支撑板4和进水管2，支撑板4位于管板3下方且与支撑管平行。换热管5穿过支撑板4。如图4所示，还包括多个固定管8，每个固定管8均套设在一根换热管5外，固定管8上端面对支撑板4进行支撑。如图2所示，支撑板4周向设有挡板7，支撑板4与挡板7形成储水腔6，挡板7与管板3间设有溢流口。进水管2一端连通至水源，在进水管2上设有阀门，进水管2另一端穿过反应器本体1的侧壁和挡板7，进水管的出水端位于储水腔6内。如图3所示，进水管2的数量为四个，四个进水管2沿支撑板4周向均匀设置。进水管2的进水流量之和不小于溢流口的出水流量之和，本实施例中，管板3到支撑板4的距离为50mm；挡板7距管板3的距离为20mm，而进水管2的管径为32mm。这样可以保证始终有冷却水进入到储水腔内进行冷却，且储水腔内的水温一直处于一个较低的状态，对管板的冷却效果更好。
具体实施时，在高温反应器产生高温并反应时，将进水管2连通至水源处，打开阀门，水源中的水便通过进水管2进入到储水腔6内，并通过溢流口流出。储水腔6内的水对管板3进行冷却与降温，避免了管板3变形而形成气腔并一直与水蒸气接触。而且因为支撑板4与管板3平行，所以储水腔6内的水形成的水平面也与管板3平行，从而使得水与管板3的接触均匀，冷却效果更好。储水腔6内的水通过溢流口流出，而进水管2是持续进水的，进水管2进的水温度较低，而被加热后的水可以通过溢流口流出，确保位于储水腔6内的水温度较低，这样对管板3的冷却效果更好。经溢流口流出的水进入到高温反应器内后气化，有利于高温反应器内高温反应的进行。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.高温反应器，包括反应器本体，所述反应器本体内部设有管板，所述反应器本体内设有多个换热管，多个换热管上端穿过管板且与管板固定连接；其特征在于：还包括支撑板和进水管，所述支撑板位于管板下方，所述换热管穿过支撑板且支撑板与换热管固定连接，所述支撑板周向设有挡板，所述支撑板与挡板形成储水腔，所述挡板与管板间设有溢流口，所述进水管穿过反应器本体和挡板且出水端位于储水腔内。
2.根据权利要求1所述的高温反应器，其特征在于：还包括多个定位件，所述定位件与换热管固定连接且与支撑板下端面固定连接。
3.根据权利要求2所述的高温反应器，其特征在于：所述进水管的数量为多个。
4.根据权利要求3所述的高温反应器，其特征在于：所述进水管的数量为四个，四个进水管沿支撑板周向均匀设置。
5.根据权利要求3或4所述的高温反应器，其特征在于：所述进水管的进水流量之和不小于溢流口的出水流量之和。
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