CN204365253U - 一种用于气液分布器的碎流板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于气液分布器的碎流板，属于石油炼制及化工加氢装置领域。该碎流板设置在气液分布器的中心管的下方，包括圆环形的上层挡板和设置在上层挡板下部的圆形的下层挡板；中心管的中心线穿过上层挡板中心和下层挡板的中心；上层挡板的内径为中心管内径的0.4-0.6倍；上层挡板的外径为中心管内径的0.6-0.8倍；下层挡板的直径为中心管内径的0.25-0.45倍；上层挡板与中心管出口之间的距离为中心管内径的0.15-0.35倍；下层挡板与上层挡板之间的距离为中心管内径的0.1-0.2倍。通过上述结构及尺寸限定，实现对液体的多尺度分散，保证气液分布器下方屏蔽区域面积非常低，且有效扩大对液体的阻挡面积，提高液体分散度和均匀度，使气液分布器达到优异的气液分散效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油炼制及化工加氢装置领域，特别涉及一种用于气液分布器的碎流板。
背景技术
气液分布器是一种用于气液并流向下固定床反应器的内构件，用于分配气液两相流体，通常用于石油化工行业中的固定床反应器，尤其是加氢反应器中。举例来说，在加氢反应器中通常在其入口处安装气液分布器，以使气液介质在反应器入口处得到缓冲后并均匀地进行扩散。所以，具有合适结构的气液分布器对于强化气液分配效果，增加催化剂有效装填空间，防止沟流、催化剂结焦，延长催化剂使用寿命等具有重要的意义。
目前常见的气液分布器按液体进入方式可分为溢流型、抽吸型以及二者的混合型。举例来说，CN200963585Y提供了一种气液分布器，包括圆泡帽、中心管、破碎器(即碎流板)、螺栓和螺母，圆泡帽与中心管的中心线重合，螺栓穿过圆泡帽和连接板顶部中心的开孔与螺母固定连接，破碎器在设置在中心管的下端，其中，破碎器为一层中心开有一个圆形中心孔的圆板，且在破碎器上设置有多条放射状条缝。CN201042663Y提供了一种气液并流入口扩散器(即气液分布器)，包括圆柱形外筒，外筒内与其同轴设置有圆柱形的内管(即中心管)，内管底端出口的下方设置有一层碎流板，碎流板为圆形平板，其上开设有孔。由于现有技术提供的气液分布器，尤其是抽吸型气液分布器出口处易出现的“中心汇流”现象，所以通常在其中心管(即出口管)的下端均设置有一层碎流板(也可称之为碎流器)，使液体在此受阻，从而提高液体分散度和均匀性。进一步地，为了防止在气液分布器下方因碎流板造成较大的屏蔽区域，通常在碎流板上设置有孔。
设计人发现现有技术至少存在以下问题：
现有技术提供的碎流板在控制气液分布器下方屏蔽区域面积的较小的前提下，难以实现较大的液体受阻面积，从而使液体的均匀分散效果较差。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种既能控制气液分布器下方屏蔽区域面积较低且能使液体达到优异分散效果的用于气液分布器的碎流板。具体技术方案如下：
一种用于气液分布器的碎流板，设置在气液分布器的中心管的下方，所述碎流板包括圆环形的上层挡板和设置在所述上层挡板下部的圆形的下层挡板；
所述中心管的中心线穿过所述上层挡板的中心和所述下层挡板的中心；
所述上层挡板的内径为所述中心管内径的0.4-0.6倍；
所述上层挡板的外径为所述中心管内径的0.6-0.8倍；
所述下层挡板的直径为所述中心管内径的0.25-0.45倍；
所述上层挡板与所述中心管出口之间的距离为所述中心管内径的0.15-0.35倍；
所述下层挡板与所述上层挡板之间的距离为所述中心管内径的0.1-0.2倍。
优选地，所述上层挡板的内径为所述中心管内径的0.5倍；
所述上层挡板的外径为所述中心管内径的0.7倍；
所述下层挡板的直径为所述中心管内径的0.35倍；
所述上层挡板与所述中心管出口之间的距离为所述中心管内径的0.25倍；
所述下层挡板与所述上层挡板之间的距离为所述中心管内径的0.125倍。
具体地，所述上层挡板和所述下层挡板的材质均为不锈钢。
具体地，通过将至少两根直径为6-10mm的钢筋同时焊接在所述上层挡板侧部以及所述下层挡板的侧部，将所述下层挡板设置在所述上层挡板下部。
具体地，通过将至少两根直径为6-10mm的钢筋同时焊接在所述上层挡板侧部以及所述中心管的侧部，将所述上层挡板设置在所述中心管的下方。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本实用新型实施例提供的用于气液分布器的碎流板，通过上述的结构及尺寸限定，能够实现对中心管出口所汇流液体的多次和多尺度分散，既能保证气液分布器下方屏蔽区域面积非常低，且能有效扩大对汇流液体的阻挡面积，提高液体分散度和均匀度，使气液分布器达到优异的气液分散效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的用于气液分布器的碎流板的剖面图；
图2是本实用新型实施例提供的碎流板的俯视图。
附图标记分别表示：
1 中心管；
2 碎流板；
21 上层挡板；
22 下层挡板；
3 钢筋。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
如附图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于气液分布器的碎流板，设置在气液分布器的中心管1的下方，碎流板2包括圆环形的上层挡板21和设置在上层挡板21下部的圆形的下层挡板22；
中心管1的中心线穿过上层挡板21的中心和下层挡板22的中心；
上层挡板21的内径为中心管1内径的0.4-0.6倍；
上层挡板21的外径为中心管1内径的0.6-0.8倍；
下层挡板22的直径为中心管1内径的0.25-0.45倍；
上层挡板21与中心管1出口之间的距离为中心管1内径的0.15-0.35倍；
下层挡板22与上层挡板21之间的距离为中心管1内径的0.1-0.2倍。
本实用新型实施例提供的用于气液分布器的碎流板2，通过上述的结构及尺寸限定，能够实现对中心管1出口所汇流液体的多次和多尺度分散，既能保证气液分布器下方屏蔽区域面积非常低，且能有效扩大对汇流液体的阻挡面积，提高液体分散度和均匀度，使气液分布器达到优异的气液分散效果。
设计人研究发现，为了解决气液分布器，尤其是抽吸型气液分布器易出现的“中心汇流”问题，目前通常将改善其均匀性的强化元件－碎流板2设置在气液分布器的出口处。而碎流板2的结构，尺寸及安装位置对于气液分散效果具有重要的意义。具体阐述如下：
(1)碎流板2的结构；设计人研究发现，无孔的碎流板2不能有效抑制中心管1中心处液体的密集液量，若将碎流板2做成圆环状，则能在一定程度上减少中心管1中心处液体的密集液量。但是，对于从环心通过的液体来说，仍然无法提高其分散效果。所以，本实用新型实施例中，设计人将碎流板2设置成上下两层的挡板结构，其中，上层挡板21为圆环状，而下层挡板22位于上层挡板21的环心下方，为无孔的圆板结构。如此设置，实现了对液体的多次及多尺度分散，既能减少中心管1中心处液体的密集液量，又能实现均匀地分散效果。为了更清楚地描述本实用新型实施例提供的碎流板2的结构，可以参见附图2。
(2)碎流板2的尺寸：碎流板2的作用以产生撞击为主，通过撞击使流体运动改变方向并将流体破碎。所以碎流板2应能挡住一定的中心管1出口的截面积，以迫使该区域内的密集液体与之撞击、飞溅、折流，并进一步为气体吹散。碎流板2的尺寸存在最佳值，过大可增大分散角度，但造成的屏蔽范围也越大；尺寸过小则产生的分散作用也越小。基于此，本实用新型实施例中，将上层挡板21的内径限定为中心管1内径的0.4-0.6倍；上层挡板21的外径限定为中心管1内径的0.6-0.8倍；下层挡板22的直径限定为中心管1内径的0.25-0.45倍。如此设置，保证将屏蔽范围降至非常低，且具有优异的分散效果。
(3)碎流板2的安装位置：安装碎流板2时，其距中心管1的位置必须适当。碎流板2与中心管1出口间距过小，会使分配器压降显著增大；间距过大，又会影响碎流效果的发挥。基于此，本实用新型实施例中，将上层挡板21与中心管1之间的距离限定为中心管1内径的0.15-0.35倍；下层挡板22与上层挡板21之间的距离限定为中心管1内径的0.1-0.2倍。如此设置，既能控制分配器压降不至于显著增大，且保证了优异了碎流效果。
可以理解的是，其中“上层挡板21与中心管1出口之间的距离”指的是上层挡板21的上表面与中心管1出口表面的垂直距离；“下层挡板22与上层挡板21之间的距离”指的是下层挡板22的上表面与上层挡板21的下表面之间的垂直距离。
进一步地，本实用新型实施例还提供了一种具有更优选尺寸的碎流板2，该碎流板2中，上层挡板21的内径为中心管1内径的0.5倍；上层挡板21的外径为中心管1内径的0.7倍；下层挡板22的直径为中心管1内径的0.35倍；上层挡板21与中心管1出口之间的距离为中心管1内径的0.25倍；下层挡板22与上层挡板21之间的距离为中心管1内径的0.125倍。
具体地，为了提高碎流板2的强度及使用寿命，本实用新型实施例中，上层挡板21和下层挡板22的材质均为不锈钢。
具体地，参见附图1，为了使碎流板2的结构更加稳固，通过将至少两根直径为6-10mm的钢筋3同时焊接在上层挡板21侧部以及下层挡板22的侧部，将下层挡板22设置在上层挡板21下部。
进一步地，为了使碎流板2与气液分布器达到良好的配合效果，通过将至少两根直径为6-10mm的钢筋3同时焊接在上层挡板21侧部以及中心管1的侧部，将上层挡板21设置在中心管1的下方。更进一步地，还可以使碎流板2与气液分布器进行可拆卸连接，以提高操作的便利性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于气液分布器的碎流板，设置在气液分布器的中心管的下方，其特征在于，所述碎流板包括圆环形的上层挡板和设置在所述上层挡板下部的圆形的下层挡板；
所述中心管的中心线穿过所述上层挡板的中心和所述下层挡板的中心；
所述上层挡板的内径为所述中心管内径的0.4-0.6倍；
所述上层挡板的外径为所述中心管内径的0.6-0.8倍；
所述下层挡板的直径为所述中心管内径的0.25-0.45倍；
所述上层挡板与所述中心管出口之间的距离为所述中心管内径的0.15-0.35倍；
所述下层挡板与所述上层挡板之间的距离为所述中心管内径的0.1-0.2倍。
2.根据权利要求1所述的碎流板，其特征在于，所述上层挡板的内径为所述中心管内径的0.5倍；
所述上层挡板的外径为所述中心管内径的0.7倍；
所述下层挡板的直径为所述中心管内径的0.35倍；
所述上层挡板与所述中心管出口之间的距离为所述中心管内径的0.25倍；
所述下层挡板与所述上层挡板之间的距离为所述中心管内径的0.125倍。
3.根据权利要求2所述的碎流板，其特征在于，所述上层挡板和所述下层挡板的材质均为不锈钢。
4.根据权利要求3所述的碎流板，其特征在于，通过将至少两根直径为6-10mm的钢筋同时焊接在所述上层挡板侧部以及所述下层挡板的侧部，将所述下层挡板设置在所述上层挡板下部。
5.根据权利要求4所述的碎流板，其特征在于，通过将至少两根直径为6-10mm的钢筋同时焊接在所述上层挡板侧部以及所述中心管的侧部，将所述上层挡板设置在所述中心管的下方。
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