CN215312243U - 一种陶瓷喷嘴及反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种陶瓷喷嘴及反应器，所述陶瓷喷嘴包括外套和陶瓷内芯，所述陶瓷内芯设置在所述外套内，在所述陶瓷内芯上设置通气孔，所述通气孔的一端为第一进气孔，所述通气孔的另一端为第一出气孔，所述第一出气孔的端面高于所述外套的端面。与现有技术相比，本实用新型所述的一种陶瓷喷嘴，与出口催化剂床层接触的部位为陶瓷内芯，从而改变了二次流动与外套的相对位置，进而减少了二次流动携带的催化剂颗粒对外套的磨损；同时陶瓷内芯靠近第一出气孔的一端没有外套的约束，陶瓷内芯可以自由膨胀，明显降低因为膨胀不均匀造成的陶瓷内芯碎裂，从而可以明显延长分布器的使用寿命。

Description

一种陶瓷喷嘴及反应器

技术领域

本实用新型涉及炼化设备领域，具体而言，涉及一种陶瓷喷嘴及反应器。

背景技术

催化炼化行业一般采用流化床工艺来实现待生催化剂的再生，在该类设备中，空气经过分布器后进入催化剂床层。在分布器的分布孔内设置有喷嘴，空气经喷嘴进入催化剂床层。催化剂表面的积碳因在高温环境下与空气中的氧气发生反应而消除，从而露出催化剂的表面活性位点，使催化剂得到再生。为保证空气在分布器整个床层截面上均匀分布，一般需要提高分布器的压降也即提高分布器上分布孔的过孔流速。由于催化剂的硬度很高，高速的过孔气流携带的催化剂颗粒对分布器的孔壁具有强烈的磨损，早期采用的金属材质的分布孔在开工后不久就会被磨穿，导致分布效果变差。

喷嘴孔径较小的一端为气体进口方向，喷嘴孔径较大的一端为气体出口方向，喷嘴通过套筒与分布器以焊接的方式进行连接，并保证喷嘴的出口端与分布器表面平齐。

为解决分布孔磨损问题，申请人在之前的申请中CN00268320.2中提出一种复合喷嘴，如图1所示，其中里面部分为陶瓷内芯，外围为不锈钢材质的套筒，两端为不锈钢端盖，该喷嘴使用陶瓷作为内芯的材质，提高了喷嘴的耐磨特性，使分布器的使用寿命增加，但同时也存在端盖磨损缺失、不锈钢套筒与陶瓷内芯之间因膨胀系数的差异造成陶瓷内芯碎裂，进而影响分布效果等问题。

对喷嘴的工作环境分析可知，由于喷嘴出口端处气体流速很高，靠近喷嘴出口端形成了如图2所示的二次流动，二次流动带动催化剂颗粒在喷嘴出口端的端盖处以较高的流速打转，从而造成了端盖处的磨损甚至造成端盖消失。另外一方面，喷嘴的进出口端存在明显的温差，喷嘴的进口端气体温度一般在200℃左右，而出口端的温度则可达700℃以上。由于不锈钢套筒的导热系数明显高于陶瓷内芯的导热系数，二者的温度以及温度梯度相差较大，以及材料本身膨胀系数的差异，导致二者在径向、长度方向上的膨胀量有明显的差异，特别是靠近出口端的端盖处，陶瓷内芯因膨胀挤压以及热应力变形等原因容易出现碎裂现象，从而影响分布器的正常分布。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种陶瓷喷嘴及反应器，以解决现有技术中喷嘴的端盖磨损缺失、不锈钢套筒与陶瓷内芯之间因膨胀系数的差异造成陶瓷碎裂，进而影响分布效果等问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种陶瓷喷嘴，所述陶瓷喷嘴包括外套和陶瓷内芯，所述陶瓷内芯设置在所述外套内，在所述陶瓷内芯上设置通气孔，所述通气孔的一端为第一进气孔，所述通气孔的另一端为第一出气孔，所述第一出气孔的端面高于所述外套的端面。

本实用新型所述的一种陶瓷喷嘴，与出口催化剂床层接触的部位为陶瓷内芯，从而改变了二次流动与外套的相对位置，进而减少了二次流动携带的催化剂颗粒对外套的磨损；同时陶瓷内芯靠近第一出气孔的一端没有外套的约束，陶瓷内芯可以自由膨胀，明显降低因为膨胀不均匀造成的陶瓷内芯碎裂，从而可以明显延长分布器的使用寿命。

进一步的，所述外套包括套筒和设置在套筒端面上的端盖，所述端盖包括设置在所述陶瓷内芯的上方的上盖。

套筒和端盖可以对陶瓷内芯形成保护，保证陶瓷内芯的工作强度，使陶瓷喷嘴可靠稳定，使用效果好。

进一步的，所述第一出气孔的端面高于所述上盖的端面。

该设置使得与出口催化剂床层接触的部位为陶瓷内芯，避免了喷射引起的二次流携带的催化剂颗粒对外套的磨损。此外，当前布置情况下，金属外套完全埋在衬里内，不与高温催化剂接触，金属筒体、端盖的整体温度比较均匀，整体膨胀较为均匀，陶瓷内芯靠近第一出气孔的一端没有外套的约束，陶瓷内芯可以自由膨胀，明显降低因为膨胀不均匀造成的陶瓷内芯碎裂，从而可以明显延长分布器的使用寿命。

进一步的，所述外套内开设有安装槽，所述安装槽与所述陶瓷内芯相配合。

安装槽设置用于安装陶瓷内芯。

进一步的，所述陶瓷内芯为圆柱结构设计，所述第一进气孔一端的陶瓷内芯的直径等于所述第一出气孔一端的陶瓷内芯的直径，所述安装槽也为圆柱结构设计。

该设置便于陶瓷内芯安装在金属套筒之内，提高了陶瓷内芯的安装和拆卸的效率。

进一步的，所述陶瓷内芯为圆台结构设计，所述第一进气孔一端的陶瓷内芯的直径大于所述第一出气孔一端的陶瓷内芯的直径，所述安装槽也为圆台结构设计。

该设置使得陶瓷内芯在两端金属端盖的限制下，陶瓷内芯可以更加固定在金属套筒之内，进一步提高陶瓷内芯的安装稳定性。

进一步的，在所述陶瓷内芯位于第一进气孔的一端上设置凸边，所述凸边能够防止陶瓷内芯向上滑动。

在使用时，陶瓷喷嘴整体受到气流的推力会向上滑动使其从分布器上脱落，凸边的设置能够防止陶瓷内芯向上滑动。

进一步的，所述第一出气孔的直径大于所述第一进气孔，在所述通气孔内设置倒角孔，所述倒角孔的一端与第一进气孔连通，所述倒角孔的另一端与第一出气孔连通。

倒角孔的设置增加了气体流动通道，便于气体从第一进气孔通入第一出气孔，避免气体流动压力过大。

进一步的，所述陶瓷喷嘴通过所述外套焊接在分布器上。

一种反应器，所述反应器使用任意一项所述的一种陶瓷喷嘴。

本实用新型提出一种陶瓷喷嘴及反应器，相对于现有技术而言，本实用新型所述的一种陶瓷喷嘴及反应器具有以下有益效果：

1)本实用新型所述的一种陶瓷喷嘴，与出口催化剂床层接触的部位为陶瓷内芯，改变了二次流动与外套的相对位置，减少了二次流动携带的催化剂颗粒对外套的磨损；同时陶瓷内芯靠近第一出气孔的一端没有外套的约束，陶瓷内芯可以自由膨胀，明显降低因为膨胀不均匀造成的陶瓷内芯碎裂，从而可以明显延长分布器的使用寿命。

2)本实用新型所述的一种陶瓷喷嘴及反应器，陶瓷内芯为圆台结构设计，第一进气孔一端的陶瓷内芯的直径大于第一出气孔一端的陶瓷内芯的直径，安装槽也为圆台结构设计，该设置使得陶瓷内芯在两端金属端盖的限制下，陶瓷内芯可以更加固定在金属套筒之内，进一步提高陶瓷内芯的安装稳定性。

附图说明

图1为现有技术中的一种陶瓷喷嘴的结构示意图；

图2为现有技术中的一种分布器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的一种陶瓷喷嘴的剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的一种陶瓷喷嘴的剖视结构示意图之二；

图5为本实用新型实施例所述的一种陶瓷喷嘴的剖视结构示意图之三。

附图标记说明：

1、陶瓷内芯；2、套筒；3、端盖；31、上盖；32、下盖；301、第二进气孔；302、安装槽；4、通气孔；41、第一进气孔；42、第一出气孔；43、倒角孔；5、凸边。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本实用新型的实施例中所提到的“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

本实施例提出一种陶瓷喷嘴，如图3-4所示，所述陶瓷喷嘴包括外套和陶瓷内芯1，所述陶瓷内芯1设置在所述外套内，在所述陶瓷内芯1上设置通气孔4，所述通气孔4的一端为第一进气孔41，所述通气孔4的另一端为第一出气孔42，所述第一出气孔42的端面高于所述外套的端面。

本实用新型提供陶瓷喷嘴，陶瓷内芯1的第一出气孔42的端面高于外套的端面的设置，使得与出口催化剂床层接触的部位为陶瓷内芯1，避免了喷射引起的二次流携带的催化剂颗粒对外套的磨损；同时陶瓷内芯1靠近第一出气孔42的一端没有外套的约束，陶瓷内芯1可以自由膨胀，明显降低因为膨胀不均匀造成的陶瓷内芯1碎裂，从而可以明显延长分布器的使用寿命。

具体的，陶瓷内芯1和外套的连接方式不做限定。

更具体的，在本实施例中，优选的，陶瓷内芯1和外套之间采用胶粘剂连接，在保证外套和陶瓷内芯1连接强度的同时，便于长时间使用后，更换陶瓷内芯1。

具体的，所述外套的材质不做限定。所述外套可以为不锈钢材质，所述外套也可以为金属材质。

更具体的，在本实施例中，优选的，所述外套为金属材质。

具体的，所述外套包括套筒2和设置在套筒2端面上的端盖3，所述端盖3包括设置在所述陶瓷内芯1的上方的上盖31。

更具体的，在本实施例中，优选的，所述端盖3还包括设置在所述陶瓷内芯1的下方的下盖32。

套筒2和端盖3可以对陶瓷内芯1形成保护，保证陶瓷内芯1的工作强度，使陶瓷喷嘴可靠稳定，使用效果好。

具体的，所述第一出气孔42的端面高于所述上盖31的端面。

该设置使得与出口催化剂床层接触的部位为陶瓷内芯1，避免了喷射引起的二次流携带的催化剂颗粒对外套的磨损。此外，当前布置情况下，金属外套完全埋在衬里内，不与高温催化剂接触，金属套筒2、金属端盖3的整体温度比较均匀，整体膨胀较为均匀，陶瓷内芯1靠近第一出气孔42的一端没有外套的约束，陶瓷内芯1可以自由膨胀，明显降低因为膨胀不均匀造成的陶瓷内芯1碎裂，从而可以明显延长分布器的使用寿命。

具体的，在所述下盖32上设置第二进气孔301，所述第二进气孔301与所述第一进气孔41相配合。

第二进气孔301的设置便于气体进入陶瓷内芯1。

具体的，所述外套内开设有安装槽302，所述安装槽302与所述陶瓷内芯1相配合。

安装槽302设置用于安装陶瓷内芯1。

陶瓷内芯1和安装槽302的形状不做限定。所述陶瓷内芯1和安装槽302可为圆柱结构设计，所述陶瓷内芯1和安装槽302也可为圆台结构设计。

优选的，在本实施例中，如图3所示，所述陶瓷内芯1为圆柱结构设计，所述第一进气孔41一端的陶瓷内芯1的直径等于所述第一出气孔42一端的陶瓷内芯1的直径，所述安装槽302也为圆柱结构设计。

该设置便于陶瓷内芯1安装在金属套筒2之内，提高了陶瓷内芯1的安装和拆卸的效率。

具体的，所述第一出气孔42的直径大于所述第一进气孔41，在所述通气孔4内设置倒角孔43，所述倒角孔43的一端与第一进气孔41连通，所述倒角孔43的另一端与第一出气孔42连通。

倒角孔43的设置增加了气体流动通道，便于气体从第一进气孔41通入第一出气孔42，避免气体流动压力过大。

更具体的，倒角孔43的倒角斜度不做限定。倒角孔43的倒角斜度可以为45°，倒角孔43的倒角斜度也可以为60°。

在本实施例中，优选的，倒角孔43的倒角斜度可以为45°。

具体的，陶瓷喷嘴与分布器的连接方式不做限定。

更具体的，在本实施例中，优选的，所述陶瓷喷嘴通过外套焊接在分布器上，使得陶瓷喷嘴在分布器上固定牢固。

实施例2

在实施例1的基础上，为了进一步提高陶瓷内芯1的安装稳定性，在本实施例中，与实施例1不同的是，所述陶瓷内芯1和安装槽302为圆台结构设计。

所述陶瓷内芯1为圆台结构设计，所述第一进气孔41一端的陶瓷内芯1的直径大于所述第一出气孔42一端的陶瓷内芯1的直径，所述安装槽302也为圆台结构设计。

该设置使得陶瓷内芯1在两端金属端盖3的限制下，陶瓷内芯1可以更加固定在金属套筒2之内，进一步提高陶瓷内芯1的安装稳定性。

实施例3

在使用时，陶瓷喷嘴整体受到气流的推力会向上滑动使其从分布器上脱落。为了解决这个技术问题，在实施例1或实施例2的基础上，如图5所示，与实施例1和2不同的是，在所述陶瓷内芯1位于第一进气孔41的一端上设置凸边5。

凸边5的设置能够防止陶瓷内芯1向上滑动，提高了陶瓷内芯1的安装稳定性。

实施例4

一种反应器，所述反应器使用如实施例1和/或实施例2和/或实施例3中所述的一种陶瓷喷嘴。

本实施例提出一种反应器，相对于现有技术而言，本实用新型所述的一种陶瓷喷嘴及反应器具有以下有益效果：

1)本实施例所述的一种反应器，陶瓷内芯的第一出气孔的端面高于外套的端面的设置，使得与出口催化剂床层接触的部位为陶瓷内芯，避免了喷射引起的二次流携带的催化剂颗粒对外套的磨损；同时陶瓷内芯靠近第一出气孔的一端没有外套的约束，陶瓷内芯可以自由膨胀，明显降低因为膨胀不均匀造成的陶瓷内芯碎裂，从而可以明显延长分布器的使用寿命。

2)本实施例所述的一种反应器，陶瓷内芯为圆台结构设计，第一进气孔一端的陶瓷内芯的直径大于第一出气孔一端的陶瓷内芯的直径，安装槽也为圆台结构设计，该设置使得陶瓷内芯在两端金属端盖的限制下，陶瓷内芯可以更加固定在金属套筒之内，进一步提高陶瓷内芯的安装稳定性。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种陶瓷喷嘴，其特征在于，所述陶瓷喷嘴包括外套和陶瓷内芯(1)，所述陶瓷内芯(1)设置在所述外套内，在所述陶瓷内芯(1)上设置通气孔(4)，所述通气孔(4)的一端为第一进气孔(41)，所述通气孔(4)的另一端为第一出气孔(42)，所述第一出气孔(42)的端面高于所述外套的端面。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷喷嘴，其特征在于，所述外套包括套筒(2)和设置在套筒(2)端面上的端盖(3)，所述端盖(3)包括设置在所述陶瓷内芯(1)的上方的上盖(31)。

3.根据权利要求2所述的一种陶瓷喷嘴，其特征在于，所述第一出气孔(42)的端面高于所述上盖(31)的端面。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷喷嘴，其特征在于，所述外套内开设有安装槽(302)，所述安装槽(302)与所述陶瓷内芯(1)相配合。

5.根据权利要求4所述的一种陶瓷喷嘴，其特征在于，所述陶瓷内芯(1)为圆柱结构设计，所述第一进气孔(41)一端的陶瓷内芯(1)的直径等于所述第一出气孔(42)一端的陶瓷内芯(1)的直径，所述安装槽(302)也为圆柱结构设计。

6.根据权利要求4所述的一种陶瓷喷嘴，其特征在于，所述陶瓷内芯(1)为圆台结构设计，所述第一进气孔(41)一端的陶瓷内芯(1)的直径大于所述第一出气孔(42)一端的陶瓷内芯(1)的直径，所述安装槽(302)也为圆台结构设计。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种陶瓷喷嘴，其特征在于，在所述陶瓷内芯(1)位于第一进气孔(41)的一端上设置凸边(5)，所述凸边(5)能够防止陶瓷内芯(1)向上滑动。

8.根据权利要求2所述的一种陶瓷喷嘴，其特征在于，所述第一出气孔(42)的直径大于所述第一进气孔(41)，在所述通气孔(4)内设置倒角孔(43)，所述倒角孔(43)的一端与第一进气孔(41)连通，所述倒角孔(43)的另一端与第一出气孔(42)连通。

9.根据权利要求1所述的一种陶瓷喷嘴，其特征在于，所述陶瓷喷嘴通过所述外套焊接在分布器上。

10.一种反应器，其特征在于，所述反应器使用权利要求1-9任意一项所述的一种陶瓷喷嘴。

Images