CN201959778U - 一种气液分配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气液分配器，以解决现有的抽吸型气液分配器所存在的气液分布不均的问题。本实用新型设置有泡帽(4)、中心管(2)、固定拉杆(3)、泡帽支撑件(6)、卡板(1)、带有碎流孔的碎流板(7)，泡帽下部设有泡帽条缝(41)。泡帽支撑件由一个圆环板(61)和沿圆环板的外边缘均匀设置的支腿(62)组成，中心管的上部设有中心管条缝(22)。卡板的两个侧面中，每个侧面在碎流板两侧的每一侧，均至少设置2个柱体(11)。碎流板上所设的碎流孔，由中心圆孔、环向开孔和径向开孔组成。本实用新型主要用于石油炼制与化工行业中的固定床加氢反应器。

Description

一种气液分配器

技术领域

本实用新型涉及石油炼制与化工行业中固定床加氢反应器所用的一种气液分配器。

背景技术

目前，固定床加氢反应器广泛使用气液分配盘，将气液介质均匀地分配到下方的催化剂床层上。气液分配盘由塔盘板和设于塔盘板上的多个气液分配器组成，其中的气液分配器是一个重要构件。在固定床加氢反应器内，气液分配器的气液分配性能直接影响反应物与催化剂接触时间的均匀性，影响催化剂内外表面被液相润湿的程度。而气液分布不匀会形成偏流和短路等现象，最终会影响催化剂床层的温度分布和产品质量。目前加氢技术正向反应器大型化和产品精细化的方向发展，因此气液介质分布的重要性就更加突出。

气液分配器的评价指标主要有压降、分配性能和操作弹性。其中分配性能从液相喷洒面积和液相沿径向分配的峰值两方面来评价。液相喷洒面积越大、沿径向分配的峰值越小，说明分配性能越好。现有的气液分配器按液相进入气液分配器的方式，可分为三类：溢流型、抽吸型和二者混合型。美国专利US3524731提到的长短管气液分配器就属于溢流型分配器；从局部看，气液分配不均匀，但通过整个气液分配盘上多对长短管的组合，气液两相基本上能实现均匀分布。溢流型气液分配器的主要特点是压降小，适用于高粘度介质，缺点是对安装水平度的要求较苛刻；通常用于小直径反应器内，或用于分配高粘度介质的场合。抽吸型气液分配器可以解决上述溢流型气液分配器存在的问题，例如中国专利CN201493097U所述的螺旋槽气液分配器。这种气液分配器主要包括同轴设置的泡帽、中心管和固定拉杆，还有卡板、碎流板等部件，主体结构基本沿用传统的抽吸碎流型结构，用固定拉杆和卡板固定于塔盘板上。由于设置了固定拉杆和卡板，传统的抽吸碎流型式不再完善。液相会沿固定拉杆向下流动，形成中心汇流(圆环形)；而在固定拉杆的正下方，液相流动量较少，会形成液相中心盲区。由于碎流板结构上的原因，使上述现象影响了液相分布。此外，液相还会沿卡板的两个侧面流动，由每个侧面在碎流板两侧的每一侧流出，形成两个方向的偏流。以上原因，导致这种气液分配器存在气液分布不均的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种气液分配器，以解决现有的抽吸型气液分配器所存在的气液分布不均的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种气液分配器，同轴设置有泡帽、中心管和固定拉杆，中心管的上方设有泡帽支撑件，下部设有凸台，底部设有卡板，泡帽的顶盖支撑于泡帽支撑件上，下部设有泡帽条缝，卡板嵌入设于中心管底端的卡口内，其下部设有带有碎流孔的碎流板，固定拉杆的底部与卡板相连，顶部穿过泡帽顶盖所设的中心孔，并设有紧固件，其特征在于：泡帽支撑件由一个圆环板和沿圆环板的外边缘均匀设置的支腿组成，支腿的下部与中心管的上部相连，固定拉杆由圆环板的中心孔穿过，中心管的上部设有中心管条缝，卡板的两个侧面中，每个侧面在碎流板两侧的每一侧，均至少设置2个柱体，碎流板上所设的碎流孔，由中心圆孔、环向开孔和径向开孔组成，中心圆孔设于碎流板的中心，环向开孔围绕中心圆孔、设于与卡板的方位相对应的位置，径向开孔沿碎流板的外边缘设置。

采用本实用新型，具有如下的有益效果：(1)本实用新型的碎流板，能够使液相在多个方向分流，分配性能好，可以有效地消除中心汇流和液相中心盲区对液相分布的不利影响。其中，碎流板上的液相可以由中心圆孔流下，消除了液相中心盲区对液相分布的影响。环向开孔可以减少碎流板上冲向卡板的液相，从而减少向卡板方位的过量偏流。径向开孔可以起到扩散液相分布范围、进一步强化碎流雾化效果的作用。另外，本实用新型在卡板的侧面上设有柱体；柱体能够分流一部分沿卡板侧面流动的液相，使液相在气相的冲击作用下迅速扩散开，以最大程度地减小液相沿卡板侧面流动时所形成的两个方向的偏流。由于以上原因，本实用新型能够使气液介质较为均匀地分布。(2)本实用新型采用多级碎流雾化结构，碎流雾化性能好。泡帽条缝、中心管条缝、碎流板以及卡板侧面所设的柱体，都具有碎流雾化作用，有利于气液的均匀分布。泡帽下部和中心管上部同时开设了条缝，一方面为气液介质提供了更大的相互作用空间，强化了液相雾化效果、提升了气液分配性能；另一方面，又降低了气液分配器的压降。(3)本实用新型还具有液相喷洒面积大、压降小、操作稳定性高、操作弹性大、使用范围广、结构简单、制造方便、安装牢固等优点。

本实用新型主要用于石油炼制与化工行业中的固定床加氢反应器。与塔盘板组装成气液分配盘后，可将气液介质均匀地分配到固定床加氢反应器内的催化剂床层上，使之与催化剂充分接触，以降低催化剂床层横截面内的温差，从而提高油品质量，降低生产成本。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本实用新型要求保护的范围。

附图说明

图1是本实用新型气液分配器的结构示意图；该气液分配器固定于塔盘板上。

图2是图1所示气液分配器中泡帽支撑件的俯视图。

图3是图1所示气液分配器中碎流板的俯视图。

图4是图1所示气液分配器中卡板的俯视图。

图1至图4中，相同附图标记表示相同的技术特征。

具体实施方式

参见图1至图4，本实用新型的气液分配器，同轴设置有泡帽4、中心管2和固定拉杆3。泡帽4为圆泡帽，与中心管2之间形成均匀的环形空间8(即环形空间8各处的径向宽度相等)。中心管2的上方设有泡帽支撑件6，下部设有凸台21，底部设有卡板1。泡帽4的顶盖支撑于泡帽支撑件6上，下部设有泡帽条缝41。卡板1嵌入设于中心管2底端的卡口23内，其下部设有带有碎流孔的碎流板7。碎流板7水平设置，焊接固定于卡板1上。固定拉杆3的底部与卡板1相连(一般是焊接连接)，顶部穿过泡帽4顶盖所设的中心孔，并设有紧固件5。固定拉杆3与卡板1的中心线保持重合，紧固件5通常是采用螺母。以上特征，与CN201493097U所述的气液分配器基本相同。

参见图1和图2，本实用新型的气液分配器，泡帽支撑件6由一个圆环板61和沿圆环板61的外边缘均匀设置的支腿62组成。支腿62设置多条，其下部与中心管2的上部相连(一般采用焊接)。固定拉杆3由圆环板61的中心孔穿过。图1、图2所示的支腿62，由水平段和垂直段组成；圆环板61的上表面以及支腿62水平段的上表面，应处于同一个水平面上。

参见图1，中心管2的上部设有中心管条缝22；作用是为了使气液进行二次抽吸碎流。气液的一次抽吸碎流在泡帽条缝41处。

参见图4以及图1，卡板1的两个侧面中，每个侧面在碎流板7两侧的每一侧，均至少设置2个柱体11。柱体11通常是插入卡板1的侧面上所预设的开孔中而固定。

参见图3以及图1，本实用新型碎流板7上所设的碎流孔，由中心圆孔73、环向开孔71和径向开孔72组成。中心圆孔73设于碎流板7的中心，设置1个。环向开孔71围绕中心圆孔73、设于与卡板1的方位相对应的位置；可以设置2个(如图3所示)或更多个。径向开孔72沿碎流板7的外边缘设置，设置多个，均匀分布。

本实用新型的优选方案是，泡帽支撑件6上的支腿62设置3条，如图2所示。这种结构有利于保证泡帽4的水平度及其工作时的稳定性，并且有利于保证泡帽4与中心管2之间形成均匀的环形空间8。采用这种结构，气液分配器比较牢固稳定，能够抵抗气液冲击碎流所引起的较大的振动。中心管2的上部、与每条支腿62相对的方位各开设一个所述的中心管条缝22，共开设3个。中心管条缝22一般为直条形(如图1所示)或螺旋形(图略)，都是现有气液分配器所常用的。这样开设的中心管条缝22，除了可以使气液进行二次抽吸碎流之外，还可以弥补3条支腿62对气液的阻挡作用，进一步强化气液的混合。

卡板1的侧面上所设的柱体11一般为圆柱体(如图1、图4所示)或正棱柱体(图略)。卡板1的两个侧面中，每个侧面在碎流板7两侧的每一侧，均设置2至8个柱体11；图1所示，设置的是6个。

泡帽4下部所设的泡帽条缝41一般为直条形(如图1所示)或螺旋形(图略)，数量一般为4至12个。

参见图1，本实用新型气液分配器在使用时，中心管2的底部插入塔盘板9上的开孔内；凸台21为上定位件，卡板1起到下定位件的作用。紧固件5紧固后，即将本实用新型气液分配器固定于塔盘板9上。塔盘板9上按要求安装多个气液分配器，即组成气液分配盘。本实用新型气液分配器安装于塔盘板9上的方法与现有的气液分配器(如CN201493097U所述)基本相同，详细说明从略。

本实用新型的工作原理如下：气相经泡帽条缝41进入环形空间8，再由中心管2的顶端和中心管条缝22进入中心管2内；液相由气相携带，也进入中心管2。在泡帽条缝41、环形空间8和中心管条缝22处，气液剧烈地相互作用，液相被碎流雾化。在中心管2底部的出口处，液相在气相动能的作用下流经碎流板7和卡板1侧面上所设的柱体11，进一步碎流雾化。最终，气液介质被均匀地分配到固定床加氢反应器内的催化剂床层上。

Claims (4)

1.一种气液分配器，同轴设置有泡帽(4)、中心管(2)和固定拉杆(3)，中心管(2)的上方设有泡帽支撑件(6)，下部设有凸台(21)，底部设有卡板(1)，泡帽(4)的顶盖支撑于泡帽支撑件(6)上，下部设有泡帽条缝(41)，卡板(1)嵌入设于中心管(2)底端的卡口(23)内，其下部设有带有碎流孔的碎流板(7)，固定拉杆(3)的底部与卡板(1)相连，顶部穿过泡帽(4)顶盖所设的中心孔，并设有紧固件(5)，其特征在于：泡帽支撑件(6)由一个圆环板(61)和沿圆环板(61)的外边缘均匀设置的支腿(62)组成，支腿(62)的下部与中心管(2)的上部相连，固定拉杆(3)由圆环板(61)的中心孔穿过，中心管(2)的上部设有中心管条缝(22)，卡板(1)的两个侧面中，每个侧面在碎流板(7)两侧的每一侧，均至少设置2个柱体(11)，碎流板(7)上所设的碎流孔，由中心圆孔(73)、环向开孔(71)和径向开孔(72)组成，中心圆孔(73)设于碎流板(7)的中心，环向开孔(71)围绕中心圆孔(73)、设于与卡板(1)的方位相对应的位置，径向开孔(72)沿碎流板(7)的外边缘设置。

2.根据权利要求1所述的气液分配器，其特征在于：泡帽支撑件(6)上的支腿(62)设置3条，中心管(2)的上部、与每条支腿(62)相对的方位各开设一个所述的中心管条缝(22)，中心管条缝(22)为直条形或螺旋形。

3.根据权利要求1或2所述的气液分配器，其特征在于：卡板(1)的侧面上所设的柱体(11)为圆柱体或正棱柱体，卡板(1)的两个侧面中，每个侧面在碎流板(7)两侧的每一侧，均设置2至8个柱体(11)。

4.根据权利要求1所述的气液分配器，其特征在于：泡帽(4)下部所设的泡帽条缝(41)为直条形或螺旋形，数量为4至12个。

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