CN219984634U - 一种用于气固流化床的阵列挡杆结构及气固流化床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于气固流化床的阵列挡杆结构及气固流化床，涉及化工设备技术领域，包括筒体，所述筒体内设置有阵列挡杆组件，所述筒体的轴线与所述阵列挡杆组件正交，所述阵列挡杆组件包括至少两层平行设置的挡杆构件，每个所述挡杆构件均包括并列设置的多根挡杆，任一相邻两层所述挡杆构件的挡杆交错布置。本实用新型设计合理，相邻两层挡杆构件的挡杆交错布置，可以有效地破碎气泡，提高流化床气固分布的均匀性。气固流化床中的多层挡杆构件能够多次改变在气体和固体颗粒流动方向，使湍流更加剧烈，强化了气固两相的传热传质。同时，挡杆能够抑制气固两相沿轴向的返混，改善气固两相在流化床内的停留时间分布。

Description

一种用于气固流化床的阵列挡杆结构及气固流化床

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，更具体的是涉及用于气固流化床的阵列挡杆结构及气固流化床技术领域。

背景技术

在气固流化床中部分气体以气泡的形式存在，气固接触性差，并且气泡运动导致颗粒返混严重，进而对气固反应产生负面影响。因此，在气固流化床内通常会通过设置格栅或百叶窗等内构件来使得气固两相分布均匀，并抑制气固两相沿轴向的返混，改善气固两相在流化床内的停留时间分布。

公开号为CN101172219A，专利名称为“一种用于气固流化床的内构件”的专利，公开了如下内容：一种用于气固流化床的内构件，包含至少二层水平格栅，每层水平格栅由多个流动区域组成，每个流动区域内同向排列设置一系列导流叶片，这些导流叶片的设置与水平方向呈一角度，且相邻流动区域内的导流叶片的设置方向相反，从而使气固两相产生交叉流动，而上下相邻两层水平格栅中相对应的流动区域内的导流叶片互为反向设置，使气固两相形成“之”字形流动。使用该型内构件不仅可以提高操作的稳定性，有效提高床层内气泡相和乳化相间的传质效率，同时还可大大减少床层内气相和颗粒相的轴向返混。

公开号为CN101912753A，专利名称为“一种用于气固流化床的复合内构件”的专利，公开了如下内容：一种用于气固流化床的复合内构件，其包括多个竖直平行排布的构件组单元，每个构件组单元均包括一竖直构件，两侧分别设置有多片倾斜的导流叶片，同侧上下相邻的两个导流叶片的倾斜方向相反，使气固两相介质在通过竖直构件时形成“之”字形流动；同一高度上竖直构件两侧设置两片基本对称的导流叶片，其倾斜方向也相反，使气固两相介质在通过这两个叶片时形成交错流动。本方案的内构件可有效提高流化床中气固间的接触效果和抑制气固相的返混，且可适用于更宽的操作域，在实际工业流化床中布置更灵活，方便安装、检修和改造。本方案还提供了设置了所述内构件的气固流化床。

但是，上述专利采用的气固均布内构件存在气固分布均匀性效果不太明显，床层颗粒分布不均、气固两相轴向返混严重，且由于结构原因导致制造安装复杂，耐磨性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决现有气固流化床中气固均布内构件，存在床层颗粒分布不均、气固两相轴向返混严重技术问题，本实用新型提供一种用于气固流化床的阵列挡杆结构及气固流化床。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种用于气固流化床的阵列挡杆结构，包括筒体，所述筒体内设置有阵列挡杆组件，所述筒体的轴线与所述阵列挡杆组件正交，所述阵列挡杆组件包括至少两层平行设置的挡杆构件，每层所述挡杆构件均包括并列设置的多根挡杆，任一相邻两层所述挡杆构件的挡杆交错布置。

具体来说，相邻两层挡杆构件的挡杆交错布置，可以有效地破碎气泡，提高流化床气固分布的均匀性。

气固流化床中的多层挡杆构件能够多次改变在气体和固体颗粒流动方向，使湍流更加剧烈，强化了气固两相的传热传质。同时，挡杆能够抑制气固两相沿轴向的返混，改善气固两相在流化床内的停留时间分布。

进一步地，每层所述挡杆构件的延伸方向一致，相邻两层所述挡杆构件中任意相邻的三根挡杆呈三角形分布。

具体来说，相邻两层所述挡杆构件中任意相邻的三根挡杆呈三角形分布是挡杆交错布置中的一种优选布局形式，可以有效地破碎气泡，提高流化床气固分布的均匀性。

以两层挡杆组件挡杆构件中上层的挡杆数量为一根，下层的挡杆数量为两根的相邻三根挡杆为例，上层一根挡杆位于下层两根挡杆之间，整体构成一个最小的三角形阵列，优先布置方式为正三角形；其余阵列挡杆的布局方式依次类推。

进一步地，所述挡杆构件中相邻两层的挡杆数量分别为N、N+1,相邻两层所述挡杆构件构成一个循环单元，所述阵列挡杆组件从上到下布置有若干循环单元。

具体来说，该方案的布局方式是相邻两层挡杆构件的挡杆交错布置中的另一种优选布局形式，多层挡杆构件的相邻两层的挡杆数量按N、N+1循环布置，该种布局方式可以有效地破碎气泡，提高流化床气固分布的均匀性。

以挡杆构件四层为例，设定第一层至第四层的挡杆数量分别8、9、8、9为例，相邻两层的挡杆交错设置；当挡杆构件的层数为其他层数时，按上述方的布局方式依次类推，不在赘述。

进一步地，每层所述挡杆构件内均包括轴线位于同一平面内且相互平行的多根档杆，每层所述挡杆构件内的挡杆相互平行。

进一步地，所述挡杆的截面形状为菱形、圆形、扇形、梯形、矩形或正六边形中的一种。

具体来说，公开了挡杆的截面各种形状，其中菱形、圆形为优选形状，是由于菱形和圆形的挡杆上表面可以看着是均倾斜向下设置，方便颗粒物掉落或滚落，避免了颗粒堆积在挡杆上方，且具有耐磨性高的优点。

此外，挡杆的截面形状也可以是能够实现设计目的的其他形状。

进一步地，还包括设置在所述筒体内用于支撑所述阵列挡杆组件的支撑板，所述支撑板与所述挡杆正交。

进一步地，所述支撑板的数量为一块或多块，当支撑板为多块时，多块所述支撑板相互平行设置。

进一步地，各所述支撑板上均设置有用于支撑对应挡杆的支撑孔。

具体来说，每块支撑板上的支撑孔的数量与挡杆的数量相同，布局方式也和挡杆的布局方式相同，当所有挡杆的布局方式为相邻三个挡杆三角形布局时，所有支撑孔的布局方式也为邻三个支撑孔三角形阵列布局。

本实用新型还提供一种气固流化床，包括上述一种用于气固流化床的阵列挡杆结构。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型设计合理，气固流化床中的多组挡杆构件能够多次改变在气体和固体颗粒流动方向，使湍流更加剧烈，强化了气固两相的传热传质。同时，挡杆能够抑制气固两相沿轴向的返混，改善气固两相在流化床内的停留时间分布。

2、相邻两层所述挡杆构件中任意相邻的三根挡杆呈三角形分布是挡杆交错布置中的一种优选布局形式，可以有效地破碎气泡，提高流化床气固分布的均匀性。

3、公开了挡杆的截面各种形状，其中菱形、圆形为优选形状，是由于菱形和圆形的挡杆上表面可以看着是均倾斜向下设置，方便颗粒物掉落或滚落，避免了颗粒堆积在挡杆上方，且具有耐磨性高的优点。

附图说明

图1是本实用新型挡杆截面为菱形的结构示意图；

图2是图1中A-A处的剖视图；

图3是图1的俯视图；

图4是本实用新型挡杆截面为圆形的结构示意图；

图5是图4中B-B处的剖视图；

图6是图4的俯视图；

附图标记：1-筒体，2-挡杆组件，3-支撑板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1到6所示，本实施例提供本实用新型提供一种用于气固流化床的阵列挡杆结构，包括筒体1，筒体1内设置有阵列挡杆组件2，筒体1的轴线与阵列挡杆组件2正交，阵列挡杆组件包括至少两层平行设置的挡杆构件，每层挡杆构件均包括并列设置的多根挡杆，任一相邻两层挡杆构件的挡杆交错布置。

具体来说，相邻两层挡杆构件的挡杆交错布置，可以有效地破碎气泡，提高流化床气固分布的均匀性。

气固流化床中的交错多层挡杆构件能够多次改变在气体和固体颗粒流动方向，使湍流更加剧烈，强化了气固两相的传热传质。同时，挡杆能够抑制气固两相沿轴向的返混，改善气固两相在流化床内的停留时间分布。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是：

每层挡杆构件的延伸方向一致，任一相邻两层挡杆构件中任意相邻的三根挡杆呈三角形分布。

具体来说，任一相邻两层挡杆构件中任意相邻的三根挡杆呈三角形分布是挡杆交错布置中的一种优选布局形式，可以有效地破碎气泡，提高流化床气固分布的均匀性。

以两层挡杆组件挡杆构件中上层的挡杆数量为一根，下层的挡杆数量为两根的相邻三根挡杆为例，上层一根挡杆位于下层两根挡杆之间，整体构成一个最小的三角形阵列，优先布置方式为正三角形；其余阵列挡杆的布局方式依次类推。

实施例3

本实施例是在实施例1或2的基础上做了进一步优化，具体是：

相邻两层挡杆构件的挡杆数量分别为N、N+1,相邻两层挡杆构件构成一个循环单元，阵列挡杆组件2从上到下布置有若干循环单元。

具体来说，该方案的布局方式是相邻两层挡杆构件的挡杆交错布置中的另一种优选布局形式，多层挡杆构件中的相邻两层的挡杆数量按N、N+1循环布置，该种布局方式可以有效地破碎气泡，提高流化床气固分布的均匀性。

以挡杆构件四层为例，设定第一层至第四层的挡杆数量分别8、9、8、9，相邻两层的挡杆交错设置；当挡杆构件中的层数为其他层数时，按上述方的布局方式依次类推，不在赘述。

实施例4

本实施例是在实施例1-3任一项的基础上做了进一步优化，具体是：

每层挡杆构件内均包括轴线位于同一平面内且相互平行的多根档杆，各层挡杆构件的挡杆相互平行。

挡杆的截面形状为菱形、圆形、扇形、梯形、矩形或正六边形中的一种。

具体来说，公开了挡杆的截面各种形状，其中菱形、圆形为优选形状，是由于菱形和圆形的挡杆上表面可以看着是均倾斜向下设置，方便颗粒物掉落或滚落，避免了颗粒堆积在挡杆上方，且具有耐磨性高的优点。

此外，挡杆的截面形状也可以是能够实现设计目的的其他形状。

实施例5

本实施例是在实施例1-4任一项的基础上做了进一步优化，具体是：

还包括设置在筒体1内用于支撑阵列挡杆组件2的支撑板3，支撑板3与挡杆正交。

支撑板3的数量为一块或多块，当支撑板3为多块时，多块支撑板3相互平行设置。

各支撑板3上均设置有用于支撑对应挡杆的支撑孔。

具体来说，每块支撑板3上的支撑孔的数量与挡杆的数量相同，布局方式也和挡杆的布局方式相同，当所有挡杆的布局方式为相邻三个挡杆三角形布局时，所有支撑孔的布局方式也为邻三个支撑孔三角形阵列布局。

实施例6

本实用新型还提供一种气固流化床，包括上述一种用于气固流化床的阵列挡杆结构。

Claims (9)

1.一种用于气固流化床的阵列挡杆结构，包括筒体(1)，其特征在于，所述筒体(1)设置有阵列挡杆组件(2)，所述筒体(1)的轴线与所述阵列挡杆组件(2)正交，所述阵列挡杆组件(2)包括至少两层平行设置的挡杆构件，每层所述挡杆构件均包括并列设置的多根挡杆，任一相邻两层所述挡杆构件的挡杆交错布置。

2.根据权利要求1所述的一种用于气固流化床的阵列挡杆结构，其特征在于，每层所述挡杆构件的延伸方向一致，任一相邻两层所述挡杆构件中任意相邻的三根挡杆呈三角形分布。

3.根据权利要求1所述的一种用于气固流化床的阵列挡杆结构，其特征在于，相邻两层所述挡杆构件中的挡杆数量分别为N、N+1,相邻两层所述挡杆构件构成一个循环单元，所述阵列挡杆组件(2)从上到下布置有若干循环单元。

4.根据权利要求1所述的一种用于气固流化床的阵列挡杆结构，其特征在于，每层所述挡杆构件内均包括轴线位于同一平面内且相互平行的多根档杆，每组所述挡杆构件内的挡杆相互平行。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种用于气固流化床的阵列挡杆结构，其特征在于，所述挡杆的截面形状为菱形、圆形、扇形、梯形、矩形或正六边形中的一种。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的一种用于气固流化床的阵列挡杆结构，其特征在于，还包括设置在所述筒体(1)内用于支撑多层所述阵列挡杆组件(2)的支撑板(3)，所述支撑板(3)与所述挡杆正交。

7.根据权利要求6所述的一种用于气固流化床的阵列挡杆结构，其特征在于，所述支撑板(3)的数量为一块或多块，当支撑板(3)为多块时，多块所述支撑板(3)相互平行设置。

8.根据权利要求7所述的一种用于气固流化床的阵列挡杆结构，其特征在于，各所述支撑板(3)上均设置有用于支撑对应挡杆的支撑孔。

9.一种气固流化床，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所的一种用于气固流化床的阵列挡杆结构。